一种新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，包括水电解制氢装置和多动能电源，所述水电解制氢装置的水箱内部设置有电极板、密封框和膜电极，所述多功能电源两端与所述电极板电连接；本发明专利技术通过该装置可以直接记录催化剂实际工作情况，对物理表征过的催化剂进行实际应用的验证，提高催化剂由理论研究到实际应用的效率；本发明专利技术替代传统电解测试装置，省去了电解水箱、复杂连接的气路、管路以及过多的电子元器件，装置简单化；该测试装置只替换膜电极即可，不用拆卸任何部件，除了电极作为导电载体，其他材料均采用绝缘材质，防止测试装置出现漏电情况，提高测试安全性。提高测试安全性。提高测试安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置


[0001]本专利技术涉及膜电极测试
，尤其涉及一种新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置。

技术介绍

[0002]质子交换膜水电解(PEMWE)制氢技术具有功率密度高、转化效率高、氢气品质好等优点，并且具有快速启动、宽功率调节的技术特点，能与风、光、水等可再生能源波动性实现高度契合，是制备高纯绿氢、应对碳中和的战略性技术。但是由于其采用贵金属作为催化剂，使其应用成本居高不下，因此寻找负载型、合金型、非贵金属类催化剂成为当下研究的热点。
[0003]根据当下常规对催化剂的测试方法都是采用电化学工作站、电镜扫描(SEM)等进行催化剂的表征，通过控制粒径范围以及高比表面积获得高效催化剂，经过此种方式进行筛选后，再进行电化学工作站测试，利用理论过电势测试催化剂的开启电压，停留在催化剂本身的研究，对于实际商业催化剂的性能评价缺少针对性，无法直接商业应用，往往出现理论数据较好，但是实际应用膜电极测试效果较差，因此针对电化学工作站的弊端，设计了一种新型商业应用催化剂测试装置，直接对催化剂进行应用测试，验证商业应用的可能性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足从而提供一种新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，解决了现有技术中对催化剂的表征主要包括比表面积、颗粒度以及过电势的测试，对于析氧和析氢催化剂缺少整体测试评价，导致此类测试对于催化剂的实际应用效果呈现不一致的现象，无法满足实际应用的需求的问题。
[0005]本专利技术是采用如下技术方案来实现的：
[0006]一种新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，包括水电解制氢装置和多功能电源，所述水电解制氢装置的水箱内部设置有电极板、密封框和膜电极，所述多功能电源两端与所述电极板电连接。
[0007]优选的：两块所述电极板活动式插入所述水电解制氢装置内，两块所述电极板内侧分别活动式设置有所述密封框，两个所述密封框中间活动式插入所述膜电极。
[0008]优选的：所述密封框中心设有通孔，所述圆孔通孔周围设置有若干圆形小孔，所述圆形小孔通过缓流带与所述通孔连接。
[0009]优选的：所述通孔内设置有与所述通孔大小厚度相同的集流体。
[0010]优选的：所述膜电极阴阳两面分别涂有催化剂，所述多功能电源包括控制器和转换控制电源。
[0011]优选的：所述膜电极阴极采用制备不同Co含量的Pt合金类催化剂、Pt/C催化剂；所述阳极催化剂采用Ir
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Pt催化剂、IrOx催化剂.
[0012]优选的：所述催化剂粒径范围分别为10nm
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50nm、5nm
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6nm和 100nm
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150nm。
[0013]优选的：所述水箱为绝缘材质的水箱，所述水箱两端设有卡槽。
[0014]一项所述的新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置的测试方法，将待测试的纯水电解膜电极，利用密封框将膜电极阴极和阳极两侧固定，在所述密封框通孔内放入集流体，将膜电极插入两个密封框之间，放入水箱内，电极板利用导线连接多功能电源，组成电解测试室；
[0015]在电极板阳极空腔内加满纯水，没过整张膜电极，设置输入电流连接多功能电源，多功能电源将信号连接电脑，电脑显示连续运行电压变化情况，记录测试数据，利用多功能电源连续设置不同电流密度，测试其电解电压，进行膜电极寿命测试，从而对膜电极中对物理表征过催化剂的是否可以实际或商业应用的可能性进行验证。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0017]本专利技术通过该装置可以直接记录催化剂实际工作情况，对物理表征过的催化剂进行实际应用的验证，提高催化剂由理论研究到实际应用的效率；本专利技术替代传统电解测试装置，省去了电解水箱、复杂连接的气路、管路以及过多的电子元器件，装置简单化；该测试装置只替换膜电极即可，不用拆卸任何部件，除了电极作为导电载体，其他材料均采用绝缘材质，防止测试装置出现漏电情况，提高测试安全性。
附图说明
[0018]下面结合附图对实用专利技术作进一步的说明：
[0019]图1为本专利技术的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术水箱内部示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例一测试结构图一；
[0022]图4为本专利技术实施例一测试结构图二；
[0023]图5为本专利技术密封框结构示意图。
[0024]附图标记说明
[0025]1、电极板；2、密封框；3、膜电极；4、水箱；5、水电解制氢装置；6、多功能电源；7、通孔；8、缓流带。
具体实施方式
[0026]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]实施例一：
[0028]如图1、图2和图5所示：一种新型纯水电解催化剂的膜电极3 测试装置，包括水电解制氢装置5和多功能电源6，所述水电解制氢装置5的水箱4内部设置有电极板1、密封框2和膜电极3，所述多功能电源6两端与所述电极板1电连接；两块所述电极板1活动式插入所
述水电解制氢装置5内，两块所述电极板1内侧分别活动式设置有所述密封框2，两个所述密封框2中间活动式插入所述膜电极3；所述密封框2中心设有通孔7，所述圆孔通孔7周围设置有若干圆形小孔，所述圆形小孔通过缓流带8与所述通孔7连接；所述通孔7内设置有与所述通孔7大小厚度相同的集流体，所述膜电极3阴阳两面分别涂有催化剂，所述多功能电源6包括控制器和转换控制电源；所述膜电极3阴极采用制备不同Co含量的Pt合金类催化剂、Pt/C催化剂；所述阳极催化剂采用Ir
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Pt催化剂、IrOx催化剂；所述催化剂粒径范围分别为10nm
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50nm、5nm
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6nm和100nm
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150nm；所述水箱4 为绝缘材质的水箱4，所述水箱4两端设有卡槽。
[0029]一项所述的新型纯水电解催化剂的膜电极3测试装置的测试方法，
[0030]将待测试的纯水电解膜电极3，利用密封框2将膜电极3阴极和阳极两侧固定，在所述密封框2通孔7内放入集流体，将膜电极3插入两个密封框2之间，放入水箱4两端卡槽内，电极板1利用导线连接多功能电源6，组成电解测试室；所述集流体与所述膜电极3接触，将电极电压传递给所述膜电极3使得膜电极3表面电压均衡；
[0031]在电极板1阳极空腔内加满纯水，没过整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，其特征在于：包括水电解制氢装置和多功能电源，所述水电解制氢装置的水箱内部设置有电极板、密封框和膜电极，所述多功能电源两端与所述电极板电连接。2.如权利要求1所述的新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，其特征在于：两块所述电极板活动式插入所述水电解制氢装置内，两块所述电极板内侧分别活动式设置有所述密封框，两个所述密封框中间活动式插入所述膜电极。3.如权利要求1所述的新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，其特征在于，所述密封框中心设有通孔，所述通孔周围设置有若干圆形小孔，所述圆形小孔通过缓流带与所述通孔连接。4.如权利要求3所述的新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，其特征在于，所述通孔内设置有与所述通孔大小厚度相同的集流体。5.如权利要求1所述的新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，其特征在于，所述膜电极阴阳两面分别涂有催化剂，所述多功能电源包括控制器和转换控制电源。6.如权利要求5所述的新型纯水电解催化剂的膜电极测试装置，其特征在于，所述膜电极阴极采用制备不同Co含量的Pt合金类催化剂、Pt/C催化剂；所述阳极催化剂采用Ir
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【专利技术属性】
技术研发人员：于平，丁孝涛，黄方，李杰先，王寿荣，李家喜，苏峰，刘志敏，刘丽丽，乔传鹏，蒋有钱，许蕾，王保士，许鹏，栗心镇，侯立军，
申请(专利权)人：山东赛克赛斯氢能源有限公司，
类型：发明
国别省市：