AEM形水電解の評価技術

試作・性能評価試験

お客様より支給いただいた部材を用いて水電解セル（セパレータ、触媒層付拡散層、MEA（膜・電極接合体））を試作します。

初期性能評価（電流（i）- 電圧（V）測定）だけでなく、長期運転（一定負荷、負荷変動試験）や劣化診断（インピーダンス測定）により、お客さまご希望の試験プログラムでの運転が可能です。
当社貸与セル、お客様ご支給セルいずれでの評価も可能です。

1）光島ら， 電気化学， 90（2）， 136-158（ 2022）．

• AEM水電解セル構成部材の例（当社標準）

  電極部材	高分子膜：アニオン交換膜 アノード側PTL：Ni 繊維体 アノード側触媒：IrOx カソード側GDL：カーボンペーパー カソード側触媒：Pt/C
  セパレータ	Ni
  電極面積	4cm2

• AEM形水電解セルの電流-電圧特性（i-V特性）データの一例

  

模擬AEM形水電解環境中におけるセパレータ、PTL 機能性評価

AEM環境を模擬したアルカリ溶液（1mol L^-1 KOH）での電気化学測定や、PTL/ セパレータ界面の接触抵抗を測定 することで、セパレータやPTL 候補材料の機能性（耐食性、接触抵抗）を簡便に評価する方法をご提案いたします。
アルカリ溶液中での化学安定性が高いフッ素樹脂製三電極式セル（COLEDECCELL®）を用いて、アルカリ中でも 60℃までの電気化学測定に対応しています。
COLEDECCELL® は、用途限定でレンタル可能です。

電極触媒の観察

水電解用触媒層の分布、層構造をnm～μmスケールで観察できます。

水電解触媒の形態観察

極低加速電圧走査電子顕微鏡（ULV-SEM）を用いて水電解のアノード触媒（IrOxなど）、カソード触媒（Pt/C など）の微細形態やアイオノマーの分布を観察できます。

例えば、Ni繊維体上に担持されたIrOx触媒層の触媒／アイオノマーの分布や、Ni繊維への付きまわり（面方向、厚さ方向）、触媒層の厚さ情報を観察できます。

PTL、高分子膜の機械特性評価

PTL や高分子膜の機械特性（流体透過性、引張強度、寸法安定性）

GDL、PTL の流体透過性評価　～面方向・厚さ方向～

流体透過性評価では、GDL、PTL 中の水、酸素、水素などの透過量を測定します。 空隙率の違いによる流体透過性の差を明らかにします。面方向、厚さ方向いずれでの測定も承ります。

面方向

厚さ方向

アニオン交換膜の引張試験

アニオン交換膜の機械的強度測定として、引張試験を実施可能です。水電解前後での膜の強度比較も可能です。

拡散層および触媒層付拡散層の導電性評価

拡散層や触媒層付拡散層について、セル締付を模擬した圧力下において電気抵抗測定を実施します。
セル抵抗低減に向けた部材のスクリーニングにお役立ていただけます。

水電解セル構成部材の評価項目の例