GB/T 20042.4-2025 质子交换膜燃料电池 第4部分：电催化剂测试方法

ICS27070

CCSK.82

中华人民共和国国家标准

GB/T200424—2025

.

代替GB/T200424—2009

.

质子交换膜燃料电池

第4部分电催化剂测试方法

:

Protonexchanemembranefuelcell—Part4Testmethodforelectrocatalsts

g:y

2025-08-29发布2026-03-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T200424—2025

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅴ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

通用安全要求

4……………2

含水率测试

5………………2

金属元素含量测试

6………………………3

比表面积和孔径分布测试

7………………4

形貌及粒径分布测试

8……………………6

晶型结构和平均粒径测试

9………………6

堆密度测试

10………………7

半电池电化学活性比表面积测试

11(ECSA)……………8

半电池氧还原极化曲线测试

12(ORR)…………………10

半电池催化剂耐久测试

13ORR………………………12

半电池催化剂高电位耐久测试

14ORR………………13

金属元素溶解率测试

15…………………14

半电池催化剂高电位耐久测试

16HOR………………15

半电池催化剂耐受性测试

17HORCO………………15

附录资料性测试准备

A()………………17

附录资料性参考测试方法

B()…………18

参考文献

……………………21

Ⅰ

GB/T200424—2025

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是质子交换膜燃料电池的第部分已经发布了以下部分

GB/T20042《》4,GB/T20042:

第部分术语

———1:;

第部分电池堆通用技术条件

———2:;

第部分质子交换膜测试方法

———3:;

第部分电催化剂测试方法

———4:;

第部分膜电极测试方法

———5:;

第部分双极板特性测试方法

———6:;

第部分炭纸特性测试方法

———7:。

本文件代替质子交换膜燃料电池第部分电催化剂测试方法与

GB/T20042.4—2009《4:》,

相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

GB/T20042.4—2009,,:

将术语电化学活性面积改为电化学活性比表面积并更改了定义见年版的第

———“”“”,(3.2,20093

章

);

增加了术语含水率半电池工作电极对电极参比电极三电极体系质量比活性

———“”“”“”“”“”“”“”

面积比活性和耐久性及其定义见

“”“”(3.2~3.10);

增加了含水率测试见第章

———(5);

更改了金属元素含量测试比表面积和孔径分布测试形貌及粒径分布测试晶型结构和平均

———、、、

粒径以及堆密度测试见第章第章年版的第章第章

(6~10,20094~9);

更改了半电池电化学活性比表面积测试和单电池氧还原催化剂质量比活性测试见第

———(ORR)(

章和附录年版的第章

11B.3,200910);

增加了半电池条件下极化曲线测试催化剂耐久性测试和高电位耐久测试金属

———,ORR、ORR、

元素溶解率测试氢氧化催化剂高电位耐久测试和耐受性测试见第章第

、(HOR)CO(12~17

章

)。

本文件由中国电器工业协会提出

。

本文件由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会归口

(SAC/TC342)。

本文件起草单位中国科学院大连化学物理研究所大连理工大学机械工业北京电工技术经济研

:、、

究所中科洁净能源创新研究院苏州有限公司武汉理工大学北京化工大学上海济平新能源科技有限

、、、、

公司无锡威孚高科技集团股份有限公司中汽研新能源汽车检验中心天津有限公司紫金矿业集团

、、()、

股份有限公司苏州市氢能产业创新中心有限公司新研氢能源科技有限公司江苏投特新能源有限公

、、、

司深圳市通用氢能科技有限公司北京科技大学同济大学国创氢能科技有限公司北京氢璞创能科

、、、、、

技有限公司安徽明天氢能科技股份有限公司国家电投集团氢能科技发展有限公司中国质量认证中

、、、

心有限公司清氢北京科技有限公司厦门理工学院山东国创燃料电池技术创新中心有限公司鸿基

、()、、、

创能科技广州有限公司潍柴动力股份有限公司佛山仙湖实验室中国汽车工程研究院股份有限公

()、、、

司上海机动车检测认证技术研究中心有限公司苏州科润新材料股份有限公司

、、。

本文件主要起草人张洪杰宋玉江侯明潘牧张亮邵志刚窦美玲吕洋张义煌丁奇姚颖方

:、、、、、、、、、、、

齐志刚陈东方尧克光马天才高蕊郝冬王朝云高鹏然王刚韩福江朱俊娥张雁锋李春姬

、、、、、、、、、、、、、

雷一杰华秋茹唐浩林王睿迪陈文淼蒋尚峰潘凤文陈然赵明全毛占鑫刘国庆孟维裴冯来

、、、、、、、、、、、、、

Ⅲ

GB/T200424—2025

.

付娜杨彦博杨大伟刁力鹏

、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———2009GB/T20042.4—2009;

本次为第一次修订

———。

Ⅳ

GB/T200424—2025

.

引言

鉴于质子交换膜燃料电池技术发展为服务质子交换膜燃料电池发电系统上下游制造商及其用

,

户提供了统一的术语及定义并针对质子交换膜燃料电池堆及其关键零部件提供了统一

,GB/T20042,

的试验方法

。

质子交换膜燃料电池拟由九个部分构成

GB/T20042《》。

第部分术语目的在于界定质子交换膜燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义

———1:。。

第部分电池堆通用技术条件目的在于给出质子交换膜燃料电池堆的通用技术要求试验

———2:。、

方法和检验规则等内容

。

第部分质子交换膜测试方法目的在于给出质子交换膜燃料电池中质子交换膜厚度均匀

———3:。

性和质子传导率等测试方法

。

第部分电催化剂测试方法目的在于给出质子交换膜燃料电池电催化剂铂含量和电化学

———4:。

活性比表面积等测试方法

。

第部分膜电极测试方法目的在于给出质子交换膜燃料电池膜电极厚度均匀性和担载

———5:。Pt

量等测试方法

。

第部分双极板特性测试方法目的在于给出质子交换膜燃料电池双极板抗弯强度密度和

———6:。、

电阻等测试方法

。

第部分炭纸特性测试方法目的在于给出质子交换膜燃料电池炭纸厚度均匀性电阻和机

———7:。、

械强度等测试方法

。

第部分控制系统技术要求目的在于给出质子交换膜燃料电池控制系统的技术要求和试

———8:。

验方法

。

第部分振动测试方法目的在于给出质子交换膜燃料电池的振动要求和振动测试方法

———9:。。

Ⅴ

GB/T200424—2025

.

质子交换膜燃料电池

第4部分电催化剂测试方法

:

1范围

本文件描述了质子交换膜燃料电池用电催化剂的物理特性和电化学特性测试方法包括含水率金

,、

属元素含量比表面积和孔径分布形貌及粒径分布晶型结构堆密度等物理性质以及电化学活性比表

、、、、

面积氧还原活性耐久性金属元素溶解率和一氧化碳耐受性等的测试

、、、(CO)。

本文件适用于以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池用铂基基电催化剂其他类型质子交换膜

(Pt),

燃料电池参照使用

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

催化剂和吸附剂表面积测定法

GB/T5816—1995

贵金属合金化学分析方法金合金中铬和铁量的测定电感耦合等离子

GB/T15072.7—2008

体原子发射光谱法

质子交换膜燃料电池第部分术语

GB/T20042.1—20171:

粉末产品振实密度测定通用方法

GB/T21354—2008

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T20042.1—2017。

31

.

含水率moisturecontent

电催化剂中所含水分的质量分数

。

32

.

电化学活性比表面积electrochemicalactivesurfaceareaECSA

;

电化学方法测得的单位质量铂或总铂族金属的有效电化学活性表面积

(Pt)(PGM)。

注电化学活性比表面积的单位为平方米每克2

:(m/g)。

33

.

半电池halfcell

一个电极和其紧密接触的电解质溶液组成的体系

。

34

.

工作电极workingelectrodeWE

;

测试过程中研究的电化学反应发生的电极

。

35

.

对电极counterelectrodeCE

;

与工作电极组成回路的电极

。

1