新型低成本PEM水电解槽的研制与测试

目的研制具有新型单体结构的低成本PEM水电解槽并分析其电解性能和长期稳定性。方法通过测试不同条件下电解槽的极化曲线,分析工作温度和组装压力对电解槽性能的影响;测试多单体电解槽在工作条件下的极化曲线、电解效率曲线以及不同电解单体的工作电压,分析多单体电解槽的长期稳定性。结果在1A·cm^-2的电流密度条件下,电解单槽在45℃时的电压值为1.846V;在6~6.5MPa的组装压力范围内,电解槽具有最优的电解性能;在45℃,1A·cm^-2的工作条件下,10单体电解槽的工作电压为18.43V,氢气产量为0.96nm^3/h,电解效率达到79.7%;与此同时,电解槽在该工作条件下工作600h,电解槽的工作电压增长速率为16.7μV·h^-2。结论基于新型单体结构的PEM水电解槽,在降低了制造成本和自身重量的前提下,具有良好的电解性能和长期稳定性,为PEM水电解槽的工程应用提供了极具参考价值的数据。