大電流電解水制氫過程中的交流阻抗測試

  氫作為未來的燃料正在迅速普及，氫能作為綠色能源已經(jīng)應(yīng)用于發(fā)電和燃料電池電動汽車 (FCEV)。而綠色的制氫途徑是使用電和水通過電解的方法產(chǎn)生氫，電解是將電流通過電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)時在陰極和陽極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。目前主要有以下幾種電解水的實驗方法：

近幾年來，隨著科研人員對電解水制氫過程研究的深入，特別是在大電流密度的固態(tài)氧化物電解(SOEC)技術(shù)研究中，對交流阻抗測試的需求也越來越多。

在進行交流阻抗測試時，通常大家可能會想到采用方案一的方法(下圖左側(cè))，即直接把電化學(xué)工作站和電解電流源并聯(lián)在電解槽的兩端。此種測試方法的測試結(jié)果會受到電源內(nèi)部阻抗的影響(電阻，容抗), 另外在交流阻抗測試時，部分交流信號會進入到電解電源，而工作在恒流模式的電源需要抵消交流信號的波動來保持恒流狀態(tài)，這樣電源的輸出會產(chǎn)生相應(yīng)波動。因此方案一得到的交流阻抗不是真正電解過程的交流阻抗，同時會有噪聲干擾信號。

 針對方案一的這種情況，Zahner公司提供了方案二的測試方法(下圖右側(cè)), 方案二采用和交流電子負載聯(lián)用的方法，由于Zahner EL1002交流電子負載特殊的設(shè)計使交流信號無法進入到直流電解電源上，這樣直流電流和交流電流是兩個獨立的回路，即使在比較大的電流情況下也互不影響。因此方案二可以準(zhǔn)確的測試電解過程中的交流阻抗。