[發明專利]一種質子交換膜燃料電池氣體擴散層耐久性測試方法

在審

• 申請號: 201911420844.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111122428A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王倩;陳桂銀;李夢凡;耿春燕
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王思宇;李洪福

1.一種質子交換膜燃料電池氣體擴散層耐久性測試方法，其特征在于，用于測試化學氧化腐蝕環境和電化學腐蝕環境對氣體擴散層耐久性的影響；

測試化學氧化腐蝕環境對氣體擴散層耐久性的影響具體包括以下步驟：

1-1：裁切氣體擴散層，100℃干燥10min，進行物性參數測試；

1-2：將物性參數測試完畢的氣體擴散層分別放入去離子水中和H₂O₂溶液中浸泡1-50天；

1-3：取出浸泡后的氣體擴散層，用去離子水沖洗干凈，100℃干燥10min，然后重新進行步驟1-1中的物性參數測試；

1-4：經過去離子水浸泡、經過H₂O₂浸泡的氣體擴散層以及未經過任何處理的氣體擴散層分別匹配同一型號的催化劑涂層膜組裝成三個單電池，進行極化曲線測試和交流阻抗測試，通過對比測試結果評估氣體擴散層的化學氧化腐蝕對單電池性能的影響，結合腐蝕前后氣體擴散層物性參數的變化分析單電池性能衰減機理；

測試電化學腐蝕環境對氣體擴散層耐久性的影響具體包括以下步驟：

2-1：裁切氣體擴散層，100℃干燥10min，進行物性參數測試；

2-2：搭建電解池，工作電極為氣體擴散層，對電極為鉑片，電解液為H₂SO₄，參比電極為飽和甘汞電極，使用電化學工作站，施加電壓，進行電化學腐蝕10h-100h；

2-3：進行電化學腐蝕后，停止實驗，取出氣體擴散層，用去離子水沖洗干凈，在100℃下干燥10min，然后重新進行步驟2-1中的物性參數測試；

2-4：經過電化學腐蝕的氣體擴散層以及未經過任何處理的氣體擴散層分別匹配同一型號的催化劑涂層膜組裝成兩個單電池，進行極化曲線測試和交流阻抗測試，通過對比測試結果評估氣體擴散層的電化學腐蝕對單電池性能的影響，結合腐蝕前后氣體擴散層物性參數的變化分析單電池性能衰減機理。

2.根據權利要求1所述的質子交換膜燃料電池氣體擴散層耐久性測試方法，其特征在于，氣體擴散層包括微孔層和經疏水處理的碳紙基底層。

3.根據權利要求1所述的質子交換膜燃料電池氣體擴散層耐久性測試方法，其特征在于，物性參數包括質量、IP電阻率、碳紙基底層表面和微孔層表面的接觸角以及氣體擴散層的孔隙率和孔徑分布。

4.根據權利要求1所述的質子交換膜燃料電池氣體擴散層耐久性測試方法，其特征在于，步驟1-2中將氣體擴散層分別放入80℃的去離子水和80℃的15％H₂O₂溶液中。

5.根據權利要求1所述的質子交換膜燃料電池氣體擴散層耐久性測試方法，其特征在于，步驟2-2中施加1.0V-1.4V的電壓；電解液為80℃、0.5M的H₂SO₄。