PEM水电解用多层钛网析氧阳极制备及性能研究

黄敏，　刘高阳，　王新东,b

（北京科技大学，a.物理化学系；b.高效钢铁冶金国家重点实验室，北京100083）

PEM水电解用多层钛网析氧阳极制备及性能研究

黄敏a，刘高阳a，王新东a,b

（北京科技大学，a.物理化学系；b.高效钢铁冶金国家重点实验室，北京100083）

以钛网为扩散层基体，氯铱酸为前驱体，采用浸渍-热解法制备了IrO2/Ti析氧阳极，进一步采用热压法制备膜电极.综合扫描电镜、循环伏安、交流阻抗、单池性能曲线测试及阳极寿命强化测试，研究了不同层数钛网析氧阳极对性能及寿命的影响.结果表明：与单层钛网析氧阳极比较，采用双层钛网析氧阳极，积分电荷由84.27 mC/cm2增至153.12 mC/cm2，电极电化学反应阻抗由7.38 Ω·cm2降低至3.03 Ω·cm2，单池性能得到提升.寿命强化测试表明，采用双层钛网析氧阳极在稳定性及寿命方面有显著提升，稳定运行时间由30 h增加到了53 h.

质子交换膜水电解；热解；IrO2/Ti；多层钛网析氧阳极；寿命强化测试

质子交换膜水电解制氢技术具有制氢纯度高、电解效率高、电解过程安全等优点，是现代制氢的重点研究内容，甚至首选的方法[1-4].膜电极作为质子交换膜水电解池的核心部件以及电化学反应发生的重要场所，其结构、制备工艺及性能将直接影响到质子交换膜水电解池的性能以及寿命[5-6].

目前，制备膜电极的主要方法为CCM（Catalyst coated membrane）法[7-8].其将阳极催化层和阴极催化层热压于质子交换膜两侧，催化层与质子交换膜接触紧凑，极大地降低了膜电极欧姆压降；同时，催化层内部多孔结构有利于催化剂……