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质子交换膜PEM燃料电池的伏安特性

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产品描述

实验目的

探究PEM 燃料电池的伏安特性。

实验器材

序号

实验箱名称

器材名称

数量

备注

1

新能源实验箱

氢气储气管模块

1

 

2

新能源实验箱

氧气储气管模块

1

 

3

新能源实验箱

PEM电池基座模块

2

 

4

新能源实验箱

PEM电解电池模块

1

 

6

新能源实验箱

PEM燃料电池模块

1

 

6

新能源实验箱

单端插座模块

4

 

7

新能源实验箱

直角插座模块

1

 

8

新能源实验箱

直线模块

1

 

9

新能源实验箱

250欧电位器

1

 

10

新能源实验箱

双插座模块

1

 

11

新能源实验箱

直线插座模块

1

 

12

新能源实验箱

4mm2mm香蕉插座

4

 

13

新能源实验箱

红黑导线

6

 

14

高中物理通用组合仪器箱

数字万用表

1

 

15

新能源实验箱

数字万用表

1

 

16

新能源实验箱

塑料烧杯100mL

1

 

17

 

移动式多功能电源

1

 

18

 

蒸馏

 

自备

实验步骤

1、按照以下实物图所示连接好电解实验部分。

2、按照下图连接好燃料电池、电位器模块和单端插座等组成电路。注意电路的正负极。检查每个模块的极性。燃料电池、电位器必须在同侧有相同的极性。

3、在 100mL烧杯中加入100mL 的蒸馏水,将蒸馏水加注到储气罐中,水不要溢出来。松开并提高自由端的软管,使水向下流入储气罐而不溢出。

4、将电解电路和燃料电池电路连接起来,连接自由端的软管到燃料电池模块,使用导线连接 PEM 电解电池到电源。在电路中串联一个数字万用表(直流20A)用于测定PEM燃料电池电路中的电流,再并联一个数字万用表(直流20V)测定PEM燃料电池的电压,如下图所示。

5接通电源。设置电压为 3V注意:过高的电压可能会导致 PEM 电解造成不可逆的损坏),让电解电池运行1分钟。

6旋转电位模块的调节旋钮增加电阻,电压每变化0.05V记录一次电压(U)和电流(I的值共记录12组数据填入下表。

 

U/V

I/A

P/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7、实验结束,确保电源已关闭后,卸下其他模块,抓起两个储气罐和电解电池,从储气罐的一角将水倒回烧杯中。

结果与讨论

1、根据记录的电流电压数据,计算相应的功率并填入上表中。

2、根据表格数据在下图中描绘PEM燃料电池的电流电压特性曲线,并尝试解释说明曲线。

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