新型低成本PEM水电解槽的研制与测试

作者：刘晓天; 尹永利; 李明宇; 杨才华; 李婷

来源：航天医学与医学工程, 2020, 33(04): 350-355.

DOI：10.16289/j.cnki.1002-0837.2020.04.011

• PEM水电解槽
• 低成本
• 组装压力
• 高效率
• 长期稳定性

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。

• 单位
  深圳市深水龙岗水务集团有限公司; 哈尔滨工业大学（深圳）; 深圳市绿航星际太空科技研究院; 中国航天员科研训练中心