膜电极组件在各种加速应力测试中对膜水电解质子交换电解的耐用性的研究
Zhengquan Su1,2, Jun Liu2, Pengfei Li2
1Institute of Physical Science and Information Technology, Anhui University, Hefei 230601, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 28, 2024
概括
加速压力测试揭示了膜电极组件 (MEAs) 在质子交换膜水电解 (PEMWE) 中如何降解. 太阳能光伏模式造成了最显著的电压增加,突出了关键的耐用性因素.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 质子交换膜水电解 (PEMWE) 对于绿色的生产至关重要.
- 膜电极组件 (MEAs) 是容易降解的关键组件.
- 了解在各种操作压力下MEA降解对于PEMWE的耐用性至关重要.
研究的目的:
- 通过不同的加速压力测试 (AST) 调查PEMWE中MEAs的降解情况.
- 量化恒流,正方波和太阳能光伏模式对MEA性能的影响.
- 为了确定降解机制,并告知MEA组件的优化.
主要方法:
- 在恒流,正方波和模拟太阳能光伏模式下对MEAs进行加速应力测试 (AST).
- 在80°C的延长测试期间 (长达1400小时) 持续监控工作电压降解.
- 分析电流密度,波动范围和步骤时间对降解速率的影响.
主要成果:
- 恒流模式显示电压降解随电流密度 (2250μV/h) 的增加而增加.
- 方形波模式揭示了复杂的降解行为,取决于波动范围和步骤时间.
- 太阳能光伏模式模拟了真实世界的条件,在1400小时内引发了最严重的电压上升 (87.7微伏/小时).
结论:
- 太阳能光伏模式代表了PEMWE MEAs.最具侵略性的AST.
- 降解速度对运行参数如电流密度和负载循环敏感.
- 调查结果提供了通过MEA组件设计和运营策略来增强PEMWE耐用性的见解.
