标准和定制电解池

用于 CO2 还原和固态膜电极组装电解的多功能气体扩散电化学池

货号 : PL-DJ31

价格根据规格和定制情况变动

活性区域尺寸: 10 毫米 x 10 毫米
操作配置: 三合一（气体扩散 / 固态电解质 / 膜电极组件）
主要结构材料: 高纯度钛和优质聚醚醚酮

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产品概述

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可持续化学工艺和高效率二氧化碳（CO2）利用的发展需要极其精确且高度通用的研究仪器。这款多功能电化学池代表了一个最先进的模块化系统，专为研究先进 CO2 还原反应（CO2RR）的实验室而设计。通过将三种最受追捧的电催化配置集成到一个统一的框架中，该系统提供了一个灵活、坚固的测试平台，无需购买多个单一用途的反应器。研究人员可以在气体扩散电极（GDE）研究、固态电解质（SSE）液相合成和高性能零间隙膜电极组装（MEA）测试之间轻松转换，从而允许在不同的操作配置下对催化剂配方进行直接和标准化的比较。

该系统由高纯度钛和医用级 PEEK 精工制造，保证了在高电流密度和具有挑战性的酸性或碱性环境下的卓越化学稳定性、耐腐蚀性和结构完整性。精密数控加工的蛇形流场确保了活性区域内的最佳传质和均匀的反应物分布，这对于在长期稳定性试验期间维持稳态条件至关重要。目标应用包括清洁能源研究、碳捕获与利用（CCU）项目、主要大学的化学工程研究以及探索合成燃料、绿色化学品和制氢技术的工业研发设施。

通过采用堆叠密封机制，该装置简化了电极安装并最大限度地降低了气体或电解质旁路的风险，这是传统定制气体扩散池中一个常见的痛点。研究人员可以保持高度一致的阳极到阴极间距，确保高度可重现的电化学数据，即使在可变的压缩循环中也是如此。这为在严格、连续的测试计划下的产物选择性、法拉第效率和长期催化剂降解测试提供了无与伦比的信心。

主要特点

多配置 3 合 1 适应性：该反应器采用独特的多部件模块化设计，支持在 GDE、固态电解质和 MEA 配置之间快速转换。这种灵活性使实验室能够将研究重点从气相电还原转移到直接液态燃料生产，而无需投资多个独立池体。
优质钛流场：流板由高纯度钛精密铣削而成，提供优异的电子导电性和完全的化学惰性。这种优质结构消除了背景金属污染或腐蚀的风险，确保收集的分析数据仅反映目标电催化剂动力学。
可互换的高纯度镍选项：阴极流板可以轻松更换为可选的高纯度镍组件，以优化特定碱性介质电解或替代还原路径的动力学。这种可定制的界面扩展了实验窗口，使研究人员能够在不同的极化水平下研究多样化的催化剂-底物相互作用。
高纯度 PEEK 中心框架隔离：关键的结构中心垫片由实心聚醚醚酮（PEEK）加工而成，这是一种在整个 pH 范围内具有无与伦比的耐化学性的高性能热塑性塑料。PEEK 块确保工作电极和对电极之间的绝对电隔离，同时在压缩下提供优异的热稳定性和机械稳定性。
精密铣削的蛇形流道：流板的活性区域结合了通过流体动力学建模设计的蛇形流路，以确保高度均匀的反应物气体分布。这种几何形状最大限度地减少了浓差极化，防止滞留袋的形成，并确保整个活性催化剂区域的均匀传质。
优化的电极和腔室几何形状：通过结合经过仔细校准的中心腔室和气体扩散模式下的固定阳极到阴极间距，该池保证了高度可重现的欧姆电阻。这种精确的尺寸控制使实验室能够轻松复制测试条件，并绝对自信地比较法拉第效率结果。
先进的堆叠密封组件：该系统采用先进的堆叠压缩密封技术，简化了组件对齐，并使阳极更换变得异常快速。这种可靠的密封机制即使在高速和加压操作下也能防止液体旁路或气体泄漏，确保一个清洁安全的实验室工作空间。
集成参比电极接口：专用的参比电极管道组件允许直接原位测量活性界面附近的局部电位降。这一功能为研究人员提供了精确的电化学电位数据，这对于确定真实过电位和构建准确的塔菲尔图至关重要。

应用

应用	描述	主要优势
二氧化碳（CO2）电还原	评估气体扩散电极（GDE）在将 CO2 高速转化为一氧化碳（CO）或乙烯（C2H4）等气态产物期间的性能。	最大限度地减少传质限制，支持高达工业级流速的高电流密度测试。
纯液态燃料合成	使用固态电解质（SSE）配置直接从 CO2 生成甲酸或乙酸等纯液态产物。	无需下游液态产物分离，提供清洁、无盐的液态燃料样品。
零间隙 MEA 评估	在膜电极组装（MEA）模式下运行测试，以模拟商业零间隙电解槽环境。	降低欧姆电阻和高极化损失，以最大化功率转换效率和耐久性。
电催化剂降解研究	在高度酸性或碱性介质中对定制涂覆的催化剂进行长期电位循环。	钛和 PEEK 的卓越耐腐蚀性确保在数百小时的运行中零背景金属污染。
气体扩散层（GDL）优化	在精确的压缩压力下表征不同 GDL 的疏水性和微孔层厚度。	堆叠密封架构保证整个活性区域的压力分布均匀，以实现可重现的压缩测试。

技术规格

该多功能电化学池系统围绕主要型号 PL-DJ31 构建，该型号由四个高度专业的模块化组件（PL-DJ31-A、PL-DJ31-B、PL-DJ31-C 和 PL-DJ31-D）组成。这些模块可以按特定配置组合，以实现三种不同的反应模式，详见下文技术参数。

核心系统规格

参数	PL-DJ31 系统规格
活性区域通道尺寸	10 mm x 10 mm
外部尺寸（轮廓）	50 mm x 50 mm
电极间距（GDE 配置）	1.6 mm
中心腔室厚度（模块 B）	1.2 mm
流场设计	蛇形流道
密封机制	堆叠压缩密封
标准结构材料	高纯度聚醚醚酮（PEEK）

模块化组件和材料配置

组件标识符	组件描述	材料构造
PL-DJ31-A	流场板 A（带蛇形通道）	高纯度钛
PL-DJ31-B	中心腔室垫片（I 型框架结构）	高纯度 PEEK（中心部分厚度 1.2 mm）
PL-DJ31-C	流场板 C（带蛇形通道）	高纯度钛（标准）/ 高纯度镍（可选升级）
PL-DJ31-D	参比电极接口组件	高纯度 PEEK 和钛集成管道

配置组合和操作模式

组合 1：CO2 还原气体扩散电解池
- 组成模块：PL-DJ31-A + PL-DJ31-B + PL-DJ31-C + PL-DJ31-D
- 操作特性：利用所有四个组件建立一个经典的气体扩散电极池。阳极到阴极的距离精确保持在 1.6 mm。堆叠压缩密封提供坚固、气密的配合，使阳极安装快速、安全且极其方便。
组合 2：用于纯液态产物的固态电解池
- 组成模块：PL-DJ31-A + PL-DJ31-B + PL-DJ31-C
- 操作特性：使用带有 1.2 mm 厚中间腔体的 I 型中心腔室垫片（PL-DJ31-B）。该腔体作为固态电解质隔室，分离阳极和阴极流板，以直接从气态反应物捕获纯的、无盐的液态产物。
组合 3：CO2 还原膜电极组装（MEA）池
- 组成模块：PL-DJ31-A + PL-DJ31-C
- 操作特性：在零间隙配置中直接连接两个蛇形流场板，将膜电极组装紧紧夹在它们之间。这最大化了电接触并最小化了内阻，以实现高效率、高速率的电化学还原。

为什么选择本产品

无与伦比的工程精度：通过先进的数控加工设计，具有微米级公差，确保流道的完美对齐和活性膜或 GDL 上的均匀压缩，消除局部热点或旁路路径。
优质材料可追溯性：每个钛、镍和 PEEK 组件均由经过完全认证的原材料制成，具有保证的高纯度水平，以防止任何微量金属污染，确保高灵敏度分析结果的完整性。
模块化投资保护：投资于这个多功能单元可确保长期效用；当从气体扩散转移到 MEA 测试时，用户只需调整模块化堆叠配置，而无需更换整个装置。
强大的耐腐蚀性：该池旨在承受高侵蚀性的酸性和碱性电解质、高电流密度以及频繁的拆卸/清洁过程，在苛刻的研究环境中提供多年的无故障操作。
端到端定制能力：利用我们全面的内部定制加工能力，KINTEK 可以提供定制的蛇形流路模式、改变的通道深度、专用垫片厚度和替代聚合物构造，以完美匹配您的定制实验要求。

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