质子交换膜燃料电池铂基电催化剂的电化学性能测试
质子交换膜燃料电池催化剂的研究
质子交换膜燃料电池催化剂的研究一、综述质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种高效的能源转化设备，在便携式电子设备、电动车辆和固定式电站等领域有着广泛的应用前景。
其催化剂的性能是影响电池性能的关键因素之一，因此开发高效、稳定的催化剂对于提高PEMFC的性能至关重要。
质子交换膜燃料电池的催化剂主要分为阳极和阴极两种类型。
阳极催化剂主要负责氧化有机物质，将电子传递到外部电路；而阴极催化剂则负责回收质子，将电子传递到氧气。
市场上的PEMFC催化剂主要是铂基催化剂，但由于其价格昂贵和对硫等毒物的敏感性，限制了其在大规模应用中的推广。
为了提高催化剂的安全性和稳定性，研究者们从多方面进行了深入研究。
在催化剂载体方面，通过改变载体的物理性质，如孔径分布、比表面积等，可以有效地调节催化剂的电子结构和活性位点分布，从而提高催化剂的性能。
在催化剂的组成方面，除了进一步提高铂基金属纳米粒子的分散度和稳定性外，还可以通过引入其他金属元素或非金属元素来优化催化剂的组成，以达到提高催化活性和稳定性的目的。
新型催化材料的探索也是当前研究的热点之一。
一些非铂催化剂，如过渡金属硫族化物、氮化物等，因其具有与铂类似的催化活性和良好的储氧能力，引起了广泛的关注。
虽然这些新型催化材料的制备方法、催化机理和性能等方面还存在一定的问题，但随着研究的深入，有望成为新一代的PEMFC催化剂。
通过对质子交换膜燃料电池催化剂的综述，我们可以看到催化剂的性能直接影响到电池的性能和安全。
发展高效、稳定、安全的催化剂是PEMFC领域的重要研究方向。
随着新材料、新方法的不断涌现，我们有理由相信质子交换膜燃料电池的催化剂将会取得更大的突破，为推动能源转换和环境保护做出更大的贡献。
1.1 燃料电池简介当前，在众多研究和应用领域中，PEMFC主要被应用于交通运输工具（如汽车、公共汽车和卡车等）以及便携式电源（如笔记本电脑、手机和摄像机等产品）。
PEMFC的核心组件包括阳极、阴极和质子交换膜。
燃料电池 铂合金催化剂
燃料电池铂合金催化剂燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置，其核心部件之一就是催化剂。
在燃料电池，特别是质子交换膜燃料电池（PEMFC）中，铂及其合金催化剂在电极反应中扮演着至关重要的角色。
铂催化剂主要用于加速燃料电池的两个主要反应：阳极的氢气氧化反应和阴极的氧气还原反应。
铂合金催化剂的优势1. 高催化活性：铂和铂合金催化剂因其对氢气氧化和氧气还原反应具有极高的催化活性而被广泛使用。
这种高效的催化活性可以提高燃料电池的功率密度和能量转换效率。
2. 良好的化学稳定性：铂和其合金在燃料电池工作条件下显示出良好的化学稳定性，能够抵抗腐蚀和长时间的操作衰减。
3. 优异的电导性：铂合金催化剂具有优异的电导性，有利于电子在电极材料之间的快速传输。
铂合金催化剂的种类和应用铂合金催化剂通常是铂与其他过渡金属（如钴（Co）、镍（Ni）、铁（Fe）等）的合金，这些合金通过改变铂的电子结构和表面几何结构，进一步提高了催化活性和稳定性，同时有助于降低贵金属铂的使用量，从而减少成本。
1. 铂钴合金（Pt-Co）：提供了优于纯铂的催化活性，特别是在氧气还原反应中，同时能够在一定程度上降低成本。
2. 铂镍合金（Pt-Ni）：这种合金在提高催化活性的同时，也显示出良好的抗腐蚀性能，特别适用于氧气还原反应。
3. 铂铁合金（Pt-Fe）：在某些燃料电池应用中，铂铁合金因其独特的催化特性而受到青睐，尤其是在提高电池效率方面。
发展趋势和挑战尽管铂合金催化剂在燃料电池中表现出色，但其高成本和有限的资源仍然是推广燃料电池面临的主要挑战之一。
因此，研究人员正在努力开发新型的非贵金属催化剂或低铂含量的催化剂，以降低成本并提高催化剂的稳定性和耐久性。
通过纳米技术和材料科学的进步，已经实现了对铂合金催化剂性能的显著提升，未来这些技术的进一步发展有望为燃料电池的商业化和大规模应用铺平道路。
质子交换膜燃料电池膜电极测试方法
附录 A （资料性附录） 膜电极性能测试报告 ................................... 12 A.1 概述.................................................................... 12 A.2 报告内容................................................................ 12
A.2.1 标题页............................................................ 12 A.2.2 内容目录.......................................................... 12 A.3 报告类型................................................................ 13 A.3.1 摘要式报告........................................................ 13 A.3.2 详细式报告........................................................ 13 A.3.3 完整式报告........................................................ 13 附录 B （规范性附录） 膜电极性能测试数据记录表 .............................. 14
质子交换膜燃料电池铂基电催化剂的电化学性能测试
质子交换膜燃料电池铂基电催化剂的电化学性能测试一、实验目的与内容1、了解质子交换膜燃料电池的工作原理和研究现状；2、掌握循环伏安法（CV）和旋转圆盘电极技术（RDE）评价质子交换膜燃料电池铂基电催化剂的电化学性能的基本原理和操作过程；3、掌握电化学中三电极体系的基本概念，学会利用CV法测定铂基电催化剂的电化学活性表面积（ESA）；了解极限电流密度的概念，学会通过RDE技术研究铂基电催化剂的氧还原本征活性。
二、实验原理概述1、燃料电池技术进展及工作原理燃料电池(Fuel Cell)是一种在等温状态下直接将化学能转变成电能的电化学装置。
它不同于普通的二次电池，其工作过程是燃料和氧化剂分别在阳极和阴极上发生电化学反应，由电解质传导的离子和外电路的电子构成回路，从而将化学能直接转化成电能。
燃料电池作为一种高效、环境友好的发电装置，自1839年英国科学家William Grove首次发现氢气在铂黑电极上的电化学氧化现象以来，人们对它的研究已有100多年的历史，但除了用于航天领域外，并未受到广泛关注。
自上世纪90年代开始，随着化石能源的枯竭和环境的日益恶化，人们对燃料电池的研究热情也随之高涨，也取得了巨大的进步。
目前，全世界约有20多个国家已投入巨额经费用于燃料电池的研究开发，技术处于领先的国家为美国、日本和欧盟，其中美国把燃料电池列为国家发展的27个关键技术之一，《时代周刊》将燃料电池列为21世纪的高科技之首。
燃料电池之所以成为研究热点，主要是基于以下优点：(1) 能量转换效率高。
由于燃料电池反应过程中不涉及燃烧，不经过热机转换过程，因此其能量转换效率不受“卡诺循环”的限制，可高达60-80%。
(2) 环境友好。
由于燃料电池是按电化学原理发电，不经过燃烧过程，所以它几乎不排放NOx和SOx和颗粒物，减轻了对大气的污染。
而且燃料电池CO2排放量也比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应有重大意义。
(3) 比能量或比功率高。
质子交换膜燃料电池催化剂研究现状
质子交换膜燃料电池是一种基于氢气和氧气的电化学能转化技术，可以高效地将化学能转化为电能，是清洁能源领域备受关注的技术之一。
而质子交换膜燃料电池的催化剂则是关乎其性能的关键因素之一。
本文将就质子交换膜燃料电池催化剂研究现状展开分析。
一、传统催化剂传统的质子交换膜燃料电池催化剂主要采用铂类金属作为活性成分，因其高电催化活性及化学惰性而被广泛应用。
然而，铂类金属催化剂存在成本高、资源稀缺和耐久性差等问题，限制了质子交换膜燃料电池的商业化应用。
二、非铂族催化剂为了解决传统催化剂的问题，近年来在质子交换膜燃料电池催化剂领域涌现了一系列非铂族催化剂，如过渡金属氮化物、碳基催化剂、钴基催化剂等。
这些催化剂具有丰富的资源、低成本和良好的电催化活性，成为替代传统铂族催化剂的重要选择。
三、合成方法目前，质子交换膜燃料电池催化剂的合成方法主要包括溶液法、高温炭烧法、溶胶-凝胶法、物理混合法等。
这些合成方法能够控制催化剂的形貌、结构和表面性质，从而调控其电催化性能。
四、性能改进为了提高质子交换膜燃料电池催化剂的电催化性能，研究者们也尝试引入纳米材料、掺杂、表面修饰等方法进行性能改进，提高催化剂的活性和稳定性。
结合理论计算和表征手段，对催化剂进行深入研究，为催化剂性能的优化提供了理论指导。
五、未来展望随着能源领域的不断发展和创新，质子交换膜燃料电池催化剂的研究也将迎来更多挑战和机遇。
未来，研究者们将继续探索新型高效、低成本的催化剂，致力于解决质子交换膜燃料电池在商业化应用中面临的问题，推动其向更加可持续、环保的方向发展。
总结起来，质子交换膜燃料电池催化剂研究已经取得了诸多进展，从传统的铂族催化剂到非铂族催化剂的发展，再到合成方法和性能改进的探索，都为质子交换膜燃料电池的发展奠定了坚实的基础。
未来，随着新材料和技术的不断涌现，质子交换膜燃料电池催化剂的研究必将迎来更加美好的未来。
希望通过本文的介绍，读者能对质子交换膜燃料电池催化剂研究现状有所了解，也能感受到这一领域的重要性和潜力。
质子交换膜燃料电池Pt-C电催化剂和膜电极的研究共3篇
质子交换膜燃料电池Pt-C电催化剂和膜电极的研究共3篇质子交换膜燃料电池Pt/C电催化剂和膜电极的研究1质子交换膜燃料电池Pt/C电催化剂和膜电极的研究质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种新型的绿色能源，具有高效、环保、安全等优点，在交通、通讯、军事等领域有广泛的应用前景。
其中，催化剂和膜电极是PEMFC中的核心组件，对其性能有着至关重要的影响。
Pt/C电催化剂是PEMFC任务的关键催化成分，它能够将氢气和氧气反应生成水，并释放出电子以供使用。
它具有优异的电催化性能，但也存在着一些问题。
首先，成本较高；其次，存在催化剂中毒现象，即金属Pt颗粒表面容易发生氧化、变形等现象，导致电催化性能下降。
对此，研究者通过合成各种新型催化剂，如Pd/C、Au/C等，优化了催化剂的成分和结构，使催化剂的性能得到了提升。
膜电极作为PEMFC的重要组成部分，它包含质子交换膜（PEM）、电极催化剂层以及电极支撑层等三个部分。
其中，PEM具有分离和传导质子的作用，电极催化剂层可以将氢和氧反应生成电子和水，而电极支撑层则起到支撑和导电的作用。
在PEMFC中，膜电极的性能直接影响着整个燃料电池的发电性能。
目前，研究者主要从材料、制备工艺以及结构等方面进行了改进和优化，如在PEM中引入新型功能单元，如多酸（H3PW12O40）、氧化石墨烯（GO）等，通过调控其结构和比表面积等参数，能够使其性能有所提升。
然而，Pt/C电催化剂和膜电极所存在的问题仍然不容忽视。
目前，研究者正在寻求解决这些问题的有效途径。
例如，可以通过调整Pt/C电催化剂的制备方法和成分结构，减少其成本，并提高其催化效率；在PEM中添加新型功能单元，改善PEM的性能，使其具有更好的质子通道、更优异的导电性能和更稳定的化学性能；在电极催化剂层中引入新型催化剂，如非贵金属催化剂等，降低催化剂成本，同时提高其催化效率及稳定性。
综上所述，Pt/C电催化剂和膜电极是PEMFC中的核心组件，对其性能有着至关重要的影响。
质子交换膜燃料电池原理与性能的研究测试分析
质子交换膜燃料电池原理与性能的研究测试分析质子交换膜燃料电池（PEMFC）由于结构及工作原理的特点，在发生电化学反应过程中不产生任何污染气体，被世界认为最环保能源。
本文通过对燃料电池内部结构具体研究分析，详细的测试了不同紧固作用的改变对PEMFC 工作性能的影响。
研究结果表明随着夹紧力的增大，孔隙率会逐渐减小，并且会影响催化层和扩散层的水含量，直接影响电池性能。
0 前言质子交换膜燃料电池主要应用氢气作为原料，将氧化剂中的化学能转化为电能的一种发电装置。
它的发电原理与普通的化学电池发电原理基本相同：都是利用正负极板上的电子的移动完成燃料的氧化还原反应。
氧化过程发生在正极也就是阳极，还原过程发生在负极也就是阴极。
相对于内燃机而言质子交换膜燃料电池，它的工作特点是直接将化学能转化为电能，因此效率更高。
又因为它是以氢气为燃料，最后作用的产生物是水，没有生成任何有害气体释放到空气中，是我们所需要的环保新能源。
并且它的输出功率更高，无需充电。
正是因为它具有这么突出的优点，所以燃料电池技术被认为是21 世纪首选的洁净、高效的发电技术，被世界认为是最有发展前途的新能源。
1 燃料电池的原理质子交换膜燃料电池主要由阳极流场板，膜电极和阴极流场板组成，其中膜电极又包含扩散层、催化层和质子交换膜。
在工作时质子交换膜燃料电池系统就相当于一个直流电源，直流电源的负极相当于燃料电池的阳极，正极相当于燃料电池的阴极。
首先氢气通过质子交换膜到达阳极，在阳极催化剂的作用下，1 个氢分子解离为 2 个氢质子，并释放出2 个电子，阳极反应为：阳极（负极）：2H2-4e- →4H+.在电池的另一端，氧气（或空气）通过管道或导气板到达阴极，在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水，阴极反应为：阴极（正极）：O2+4H++4e- →2H2O总反应式：2H2+1/2 O2 →H2O + 电能电子在外电路形成直流电。
质子交换膜燃料电池 第5部分：膜电极测试方法-最新国标
e) 一块阳极侧的端板和一块阴极侧的端板； f) 电绝缘片； g) 螺栓、螺母、垫圈等； h) 温度控制组件：加热组件与热电偶等。 7.3.2 电池组装 电池组装按顺序将端板、电绝缘片、集流板、单极板、密封件、MEA、密封件、单极板、 集流板、电绝缘片、端板进行组装（参考附录B中B.1）。若采用螺栓紧固型夹具，螺栓的 紧固顺序按照附录B中B.2所示数字标注的顺序，使用紧固螺栓、螺母以及扭矩扳手对电池 进行夹紧处理。 电池组装程序对电池性能的可重复性有明显影响，下列组装操作中的一些特定过程应 以文件记录下来: a) 一侧密封件/密封的材料、尺寸及安装。 b) MEA 放置定位，包括阳极侧和阴极侧确认。 c) 另外一侧密封件/密封的材料、尺寸及安装。 d) 加压按照规定气体扩散层的压缩率或者组装力，做螺栓紧固。 注意：装配 GDL 的压缩率和组装力，基于需求进行设定。可以通过压敏纸或压力毯等 压力检测工具来核查 GDL 的受力情况。 e) 装配后，应检查同侧端板和集流体板之间的绝缘性。
n
d di n
i 1
······················································ (1)
式中： d ——膜电极的平均厚度，单位为微米（µm）；
di ——某一点膜电极的厚度测量值，单位为微米（µm）； n ——测量数据点数。
5.5.3 最大厚度相对偏差按照公式（3）进行计算：
3 术语和定义
GB/T 20042.1-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
铂族金属担载量 Pt group metal loading
1
燃料电池（电极）单位活性面积铂族金属的质量。
注1：要明确是单独阳极或单独阴极铂族金属担载量，或者阳极和阴极铂族金属担载量的总和； 注2：Pt族金属，包括：铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)和铑(Rh)等元素。
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质子交换膜燃料电池铂基电催化剂的电化学性能测试一、实验目的与内容1、了解质子交换膜燃料电池的工作原理和研究现状；2、掌握循环伏安法（CV）和旋转圆盘电极技术（RDE）评价质子交换膜燃料电池铂基电催化剂的电化学性能的基本原理和操作过程；3、掌握电化学中三电极体系的基本概念，学会利用CV法测定铂基电催化剂的电化学活性表面积（ESA）；了解极限电流密度的概念，学会通过RDE技术研究铂基电催化剂的氧还原本征活性。
二、实验原理概述1、燃料电池技术进展及工作原理燃料电池(Fuel Cell)是一种在等温状态下直接将化学能转变成电能的电化学装置。
它不同于普通的二次电池，其工作过程是燃料和氧化剂分别在阳极和阴极上发生电化学反应，由电解质传导的离子和外电路的电子构成回路，从而将化学能直接转化成电能。
燃料电池作为一种高效、环境友好的发电装置，自1839年英国科学家William Grove首次发现氢气在铂黑电极上的电化学氧化现象以来，人们对它的研究已有100多年的历史，但除了用于航天领域外，并未受到广泛关注。
自上世纪90年代开始，随着化石能源的枯竭和环境的日益恶化，人们对燃料电池的研究热情也随之高涨，也取得了巨大的进步。
目前，全世界约有20多个国家已投入巨额经费用于燃料电池的研究开发，技术处于领先的国家为美国、日本和欧盟，其中美国把燃料电池列为国家发展的27个关键技术之一，《时代周刊》将燃料电池列为21世纪的高科技之首。
燃料电池之所以成为研究热点，主要是基于以下优点：(1) 能量转换效率高。
由于燃料电池反应过程中不涉及燃烧，不经过热机转换过程，因此其能量转换效率不受“卡诺循环”的限制，可高达60-80%。
(2) 环境友好。
由于燃料电池是按电化学原理发电，不经过燃烧过程，所以它几乎不排放NO x和SO x和颗粒物，减轻了对大气的污染。
而且燃料电池CO2排放量也比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应有重大意义。
(3) 比能量或比功率高。
在各种电池，包括镉镍电池、铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池以及燃料电池中，燃料电池的理论比能量要远远高于其它电池。
燃料电池的种类很多，其中质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）具有一些独特的优点：无腐蚀性、无噪音、零污染、寿命长、质量轻、体积小、比功率大、操作温度低、工作电流大、比功率高、能量效率高、冷启动快等。
PEMFC工作温度为室温至80o C。
它的发电效率受负荷变化影响很小，不仅能为固定系统提供可靠动力，用作分散型发电装置，也适合用作电网的“调峰”发电机组，还可作为陆地上市区交通车辆和水下潜艇的动力源。
图1即为质子交换膜燃料电池的工作原理图。
如图1所示，以氢为燃料的PEMFC在工作时，燃料氢气沿流场板的通道流动，扩散进入电极，通过扩散层到达电催化层。
H2在催化剂表面发生电化学解离吸附，进行如下电极反应：H2 = 2 H+ + 2 e此反应产生的质子(H+)通过质子交换膜传递到阴极，电子则通过外电路输送到阴极，氧气通过多孔电极扩散层传递到电催化反应区，在电催化剂的作用下，由阴极传递过来的质子和电子与O2发生如下电极反应：1/2 O2+2 H++2 e = H2O电池总反应为：H2+1/2 O2=H2O图1 质子交换膜燃料电池工作原理图目前PEMFC电催化剂是制约其商业化的关键因素之一。
至今，PEMFC主要采用的电催化剂仍是Pt基催化剂。
在PEMFC发展的早期阶段，Pt的载量高达4-10 mg/cm2，近来已降至低于0.4 mg/cm2。
高活性和高稳定性的电催化剂仍然是PEMFC研究的主要内容之一。
许多化学反应在热力学上是可行的，但它们的动力学低，自身并不能以显著的速率进行反应。
为了使这类反应具有实用价值，有必要寻找合适的催化剂，以提高反应速率。
在合适的催化剂上，反应速率有时可以提高几个数量级以上。
许多电极反应在没有电催化剂存在时，需要高的过电位下才有可能进行反应，原因是由于其缓慢的动力学过程，即这类电极反应交换电流密度较低。
因此，电催化的目的就是寻找能够提供具有较低能量的活化路径，从而使反应能够在平衡电位附近以高电流密度发生，提高反应速率。
本实验的目的就是通过电化学方法评价PEMFC 中Pt/C 电催化剂的电化学性能，为探索高效的电催化剂提供表征手段。
2、 循环伏安法 (Cyclic V oltammetry ，CV ）控制工作电极的电势以速率ν从E o 开始扫描，到时间t 时（相应电势为E t ）改变电势扫描方向，以相同的速率回扫至起始电势E o ，然后电势再次换向，反复扫描，即采用的电势控制信号为连续三角波信号。
记录下的E-i 曲线，称为循环伏安曲线（cyclic voltammogram ），如图2所示。
对于一个电化学反应R ne O ⇔+-，按照美国规定方式，正向扫描（即向电势负方向扫描）时发生还原反应R ne O →+-；反向扫描时，则发生正向扫描过程中生成的反应产物R 的重新氧化反应-+→ne O R ，这样反向扫描时也会得到峰状的E-i 曲线，见图2。
循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。
循环伏安曲线上有两组重要的测量参数：阴、阳极峰值电流pc i ，pa i 及它们的比值pc pai i 和阴、阳极峰值电势差值p E ∆=pc pa E E -。
（1） 电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性上可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。
若反应是可逆的，则曲线上下对称,pc i c =pa i ，p E ∆=pc pa E E -≈nF RT 3.2或p E ∆=pc pa E E -≈)25(59C mV no 。
尽管p E ∆与换向电势t E 稍有关系，但p E ∆基本上保持为常数，并且不随扫速ν变化而变化；若反应不可逆，逆反应非常迟缓，正向扫描产物来不及发生反应就扩散到溶剂内部，则曲线上下不对称，pc i ≠pa i ，p E ∆>nFRT 3.2，且随ν增大而增大，p E 比nFRT 3.2大得越多，反应的不可逆程度就越大。
E pci pa 0.2 -0.2 C u r r e n t i pcE 1E 2V o l t a g e Time VoltageE pa图2 三角波电势扫描信号及循环伏安曲线（2） 电极反应机理的判断循环伏安法还可研究电极吸附现象、电化学反应产物、电化学-化学耦联反应等。
对于有机物、金属有机化合物及生物物质的氧化还原机理研究很有用。
在燃料电池电催化剂的研究中，经常采用循环伏安法测量Pt 基电催化剂的电化学活性表面积，测试装置如图3所示。
图3 循环伏安法测试装置示意图(1) 计算机及数据记录 (computer and recorder)；(2) 恒电位仪 (potentiostat/galvanostat)；(3)电解池 (electrolytic cell)；(4) 工作电极 (working electrode)；(5) 参比电极(reference electrode)；(6)辅助(对)电极 (auxiliary electrode)；(7) 稳流阀；(8) 脱氧管(deoxidizer tube)；(9) 氮气气瓶（nitrogen cylinder ）(7、8、9为电解液除氧系统).3、 旋转圆盘电极技术（RDE ）由于旋转圆盘电极能保持电极各处扩散厚度一致，电极表面上的电流密度，电极电位以及传质流量都是均匀的。
和静止电极相比具有以下优点：浓差极化稳定，极化曲线稳定性好，可以测量比较迅速的电化学反应。
旋转圆盘电极技术应用很广，可以测定扩散系数，反应级数，交换电流密度，也可以用来判断电极过程的控制步骤。
对于某些体系，在自然对流条件下，由于浓差极化的影响，无法用稳态极化曲线测定电极动力学参数，但采用旋转圆盘电极，随着转速(ω)的提高，使本来为扩散控制或混合控制的电极过程转变为活化控制，可以利用稳态极化曲线测定动力学参数。
根据Fick 第一定律δs o o oC C nFAD i -=* (1)可以得到扩散电流为: 2/1*6/13/2)(62.0ωνs o o o C C nFAD i -=- (2) 其中o D 为反应物的扩散系数，ω是角速度，ν溶液的动力粘度，C 是浓度，A 是旋转圆盘电极的几何表面积。
若n 、o D 、ν中任意两个参数已知，就可用旋转圆盘电极法测试结果求另一个参数。
为此，通常测定不同转速下的某一电位电流i ，然后用i -2/1ω作图，得一条直线，从直线斜率可求出相应参数。
此外，采用旋转圆盘电极法还可以判断电化学反应的控制步骤。
在某一极化超电势η下，若随着旋转圆盘电极转速的增加，反应的电流增加，则说明是扩散控制或混合控制，用i 1-2/1-ω作图，若得到过原点的直线，说明扩散控制；若得不到过原点的直线，说明是混合控制。
若ω改变，而i 不随之改变，则说明是活化控制过程。
典型的氧还原RDE 阴极极化曲线图4所示： -0.4-0.20.00.20.40.60.8 1.0-4-3-2-10C u r r e n tD e n s i t y (m A /c m 2)Potential (V vs. SCE )Pt/C 0.5 mol/L H 2SO 45 mV/s 1600 rpm图4 Pt/C 催化剂上氧还原的阴极极化曲线三、 实验方法与步骤1、 实验仪器与材料恒电位/恒电流仪，旋转圆盘电极；Pt/C 电催化剂，Nafion 溶液，无水乙醇；电解池为三电极电化学测试体系，工作电极为涂有催化剂薄层的玻璃碳圆盘电极，对电极为Pt 片，参比电极为饱和甘汞电极（SCE ）；高纯N 2；高纯O 2。
2、 实验方法与操作步骤a) 电化学活性表面积测试I 、测试方法1）配制0.5 mol/L 硫酸溶液；2）准确称取5.0 mg （±0.1 mg ）催化剂，依次加入100 μL 5% Nafion 溶液、0.9 mL 乙醇；3）使用超声波，超声分散30 min 使浆液混合均匀，超声过程中需保持水浴温度不超过20℃；4）对玻璃碳电极进行抛光处理，用蒸馏水冲洗多次，备用；5）取10 μL 分散好的浆液分两次均匀地滴到玻璃炭电极上，自然干燥后，放入真空干燥箱，80℃烘烤30 min ，作为工作电极；6）实验开始前，检查实验系统接线是否正确，检查电解池是否装配合理，参比电极是否正常。
然后通高纯氮气20 min 以除去溶液中的氧；7）将涂有催化剂薄层的圆盘电极置于0.5 mol/L 硫酸溶液中，并与恒电位/恒电流仪连接；8）开机，选择恒电位仪软件的循环伏安法(CV)，测量氢脱附峰的面积。