极化曲线实验.doc

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1、燃料电池极化曲线测量一.实验目的通过测量燃料电池的极化曲线测定其性能。二.实验原理燃料电池：燃料电池主要由四部分组成，即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子，电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下，通过电解质迁移到阳极上，与燃料气反应，构成回路，产生电流。极化曲线：当电池有电流通过，使电极偏离了平衡电极电位的现象，称为电极极化。根据极化产生的原因，极化可以分成三种：电化学极化、浓度极化和欧姆极化。1、电化学极化：由各种类型的电化学本身不可逆引起的极化；2、

2、浓度极化：由于反应物消耗引起电极表面得不到及时补充（或是某种产物在电极表面积累，不能及时疏散），例如氢在电池正极的积累，导致电极电势偏离通电前按总体浓度计算的平均值；3、欧姆极化：由于电解液、电极材料以及导电材料之间存在的接触电阻所引起的极化。三.实验仪器序号名称规格或型号编号1流量计2负载仪3测试台GreenlightInnovation四.实验步骤在测试台上输入相应的数据，并按照电流（mA）为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.75、1、2、3、4、5、7.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60

3、、65、70逐步取点，得到相应的电流、电压、电流密度数据。五.实验数据2018.05.07计量比：1.8/2.8温度：80℃湿度：阳极55%/阴极55%Current(mA)Currentdensity(mA/cm2)Voltage（V）000.9090.120.8870.240.8780.360.8680.480.8620.5100.8560.75150.8441200.8362400.8143600.7984800.78551000.777.51500.734102000.705153000.68204000.655255000.631

4、306000.602357000.594408000.573459000.5285010000.5165511000.4636012000.4376513000.4117014000.385一.极化曲线绘制二.实验分析由图像可知，随着电流密度增大，负载电压逐渐减小，且降低速率在电流密度较小时更大。小电流时的极化主要是来自于电子从电极与反应物和产物的转移的阻力，即电化学极化；电流逐渐增大，由于电阻存在，电子在定向运动中能量降低，从而电势降低，即欧姆极化；电流更大时，电极表面反应物的浓度和电解液本体的浓度存在较大差异，出现浓差极化。