膜電極作為燃料電池中的核心組件,對燃料電池的輸出性能及環(huán)境適應能力有著極其重要的影響。膜電極一般由質(zhì)子交換膜、催化劑層與擴散層三部分組成,其與兩側(cè)的雙極板組成燃料電池的基本單元—燃料電池單電池,實際應用中將多個單電池組成燃料電池電堆以滿足不同功率的輸出需求。
長城氫能燃料電池測試試驗室
燃料電池膜電極測試可以衡量膜電極的輸出性能,同時借助一些電化學測試手段還可以對膜電極的工作狀態(tài)進行表征。常見的膜電極測試方法主要有極化曲線測試、線性電位掃描測試、交流阻抗測試等,可以對膜電極的發(fā)電性能、催化劑的活性面積、膜電極氫滲透量、膜電極接觸阻抗等進行考察。下文為燃料電池膜電極幾種測試方法的相關(guān)介紹。
極化曲線測試:
極化曲線測試是燃料電池測試中最常采用的性能評價測試方法,反映的是燃料電池膜電極在不同電流密度下的電位。
典型燃料電池極化測試曲線
循環(huán)伏安測試:
循環(huán)伏安法測試是在電極上施加一個線性變化的電壓并進行回掃,通過分析伏安曲線的形狀、峰電流和峰電位的特征,研究電極上發(fā)生的電化學反應。
典型循環(huán)伏安測試曲線
交流阻抗測試:
交流阻抗測試是研究電極傳質(zhì)現(xiàn)象的重要手段,將不同頻率的小幅值正弦波擾動信號作用于電極系統(tǒng),分析電極系統(tǒng)的響應信號得出電極間的阻抗。
典型交流阻抗測試曲線
長城氫能檢測擁有國內(nèi)首座大型氫能綜合測試中心,占地面積約3.3萬平方米,包括主體綜合測試區(qū)、供氫及液態(tài)儲氫加氫區(qū)和能源供給區(qū)。公司現(xiàn)有人員48名,其中行業(yè)頂尖外籍專家6人,碩士以上學歷占比27% 。擁有標準試驗室12個,引進歐美各類高尖端設備240余臺套,在儲氫安全性,燃料電池及系統(tǒng)性能,整車性能等領(lǐng)域形成百余項檢測能力。
長城氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)
長城氫能檢測氫能技術(shù)中心
在膜電極測試方面配備有G40/G60燃料電池單體測試臺、GAMRY電化學工作站、HIOKI交流阻抗測試儀等測試設備??蛇M行膜電極的活化極化測試、催化劑活性面積與交流阻抗測試等電化學表征測試、過量系數(shù)、壓力、溫度、濕度等條件敏感性測試,此外還包括膜電極的毒化測試、耐久性測試等。
長城氫能檢測基于專業(yè)的測試技術(shù)團隊,具備完善的測試評價體系,采用國際先進的測試設備,嚴格執(zhí)行國家法律法規(guī)及相關(guān)檢測標準,為燃料電池測試領(lǐng)域提供專業(yè)的測試解決方案。