T-CASMES 401-2024 质子交换膜水电解制氢膜电极测试方法

TestmethodforproducinghydrogenmembraneelectrodebyhydrolysisofprotonI 2 2 6 6 6本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定捍卫、彭益智、杜珂、樊建涛、严建中、王辰博、王朝、杜海滨、吕海峰、王治豪、李华、刘1质子交换膜水电解制氢膜电极测试方法/氢中氧测试、电化学活性面积测试等的测试方法GB/T6672—2001塑料薄膜和薄片厚度测定机GB/T20042.5质子交换膜燃料电池第5部分：膜电极测试GB/T24499-2009氢气、氢能与氢能系统质子交换膜protonexchangem膜电极membraneelectrodea透氢电流密度hydrogencrossovercurrenA/cm2。电化学活性面积electrochemicala膜电极内用电化学方法测得的催化剂的有效活性比表面积，单位为m24厚度均匀性测试4.1测试仪器4.2测试样品测试样品为正方形或圆形的PEM膜电极，样品应无褶皱、缺陷和破损，有效面积不小于224.3测试方法按照GB/T6672-2001中薄膜材料厚度的机械测量方法进行测试，应选择不少于9个均匀分布的测试4.4数据处理4.4.1厚度均匀性样品的厚度均匀性用厚度最大值与最小值之差和厚度相对偏差4.4.2最大值最小值差）；4.4.3平均厚度）；n——测量数据点数。4.4.4厚度相对偏差S——膜电极的相对厚度偏差；子体光谱法（ICP）测量铂载量和铱载量对膜电极是破坏性的，而且溶解焙烧测试步骤多误差大，本标准采用XRF（手持元素分析仪）进行无损原位测试，可以快速得到每片膜电极不同位置的铂和铱载量。6电解池极化曲线、内阻和反应电阻、3——无油污无褶皱，无缺陷和破损；6.2.2流场板应为带有电脑刻绘流场的钛板或有贵金属涂层的钛板，集流板采用有贵金属涂层的不锈6.2.4阳极进水流量设定为2mL/min/6.2.5质子交换膜电解水测试平台，包含可精确控制电流和电一使用紧固螺栓、螺帽及渐进型力矩扳手对电解——扩散层厚度方向压缩率＜20%。注：推荐测试气体压力≤0.1MPa。4注1：需要控制并记录阳极入口的压力，确保U型管中的注2：检测气体压力需要稳定，否则无法读取稳定的压差，也无法判断压差是由于气体压力不稳所导致，还是由于——常压测试条件：——加压测试条件：.单池温度：60℃;.出口背压：表压0.5MPa。5005通过对单池进行阻抗测试，还可以获得有关膜电阻、反应电阻以及扩散电阻等注：上限频率以阻抗谱与实轴相交为宜，不应过低，一般≥10kHz；下限频率以能正确反映膜电极扩散电阻信息为——高频阻抗测试（HFR）。——全频阻抗测试。在一定频率范围、一定电流或电压下，向电解池施加一定幅值的交流信号，测试全频阻抗注2：在每个数量级的频率范围内，推荐取5个以上6.5.1按极化曲线测试中记录的电压、电流结果，绘制电压与电流密度的关系6.5.2高频阻抗测试结果以在测试时间内电解池内阻的平均值6.5.3全频阻抗谱图以Nyquist图形式给出。使用专用模拟软件对相关参数进行计算。66.5.4按稳定性测试中记录的电压或电流结果，绘制电压或电流与时间的关系9.1概述阴极侧电化学活性面积按照GB/T20042.5规定的方法测试；9.2测试仪器9.3测试取样与方法b)测试试样应无油污、无褶皱，也不应该有缺陷和破损；——用高纯氮气吹扫工作电极及其反应腔、气管线等；——将单池与电化学综合测试系统连接；——阳极侧通入去离子水作为工作电极，阴极侧通入RH100——设置不同的扫描速度（10mV/s～120mV/s）、电位区间为非法拉第区，