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界面接触电阻（Interfacial Contact Resistance, ICR）是指在两个接触表面之间的电阻，界面接触电阻的测量对于提高系统的效率和性能至关重要。在电解水和燃料电池等能源技术领域，材料及其界面的电阻特性对设备的性能有着决定性影响。为了确保这些高效能源转换系统能达到最优性能，界面电阻测试仪应运而生，成为材料以及材料界面阻抗电性能表征的关键仪器。

一、产品介绍：

该系列产品搭载了先进的日置微电阻计和闭环伺服控制系统，使其在界面电阻测量上达到了前所未有的精确度。具备1纳欧（nΩ）的电阻分辨率和0.01毫米的位移分辨率，这一精密程度保证了测量结果的高可靠性和重复性，为研究提供了坚实的数据支持。

二、应用范围：

该测试仪能够适应多种材料和结构的界面电阻测量需求。无论是电解槽中的极板/钛毡（泡沫镍）界面，还是燃料电池中的双极板/碳纸界面，都能通过该设备得到精确的电阻值测量。此外，它还能测量碳毡电极、钛毡电极和泡沫镍电极在不同压缩率和不同压力下的本体电阻，进一步扩展了其应用领域。

典型的测试对象如下：

补充说明：电化学装置的能源效率极大地受内阻问题的影响，内阻主要由材料本阻、界面阻抗和极化阻抗三部分组成。其中，材料本阻关乎材料选择，界面阻抗涉及电池的生产与装配，而极化阻抗主要是系统运行和调试的问题。降低界面阻抗是提升能源效率的关键。

电池界面阻抗分为电子阻抗和离子阻抗两大类。电子阻抗主要发生在极板与扩散层的接触界面，涉及金属板、石墨板和复合板等材质。扩散层可能是金属或石墨的毡、布、网。离子阻抗则发生在隔膜通道界面，与表面的质子、阴离子、高价矾离子传递有关，形成不同的通道界面阻抗，如氢离子/全氟磺酸膜、氢氧根/聚苯硫醚通道，以及高价矾离子/聚偏氟乙烯的阳离子交换膜通道。

1.  作用于制氢装置的电解槽

电解水制造氢分主流技术分两类一类是 PEM 制氢（钛毡、钛板），另一类 的碱水制氢（镀镍板）。以钛板或镀镍板作为极板，以钛毡或泡沫镍作为扩散层， 形成板/毡界面，PEM制氢的过程中一般以钛板/钛毡作扩散电极，碱槽制氢采用镀镍板/泡沫镍或石棉毡的界面。

泡沫镍 烧结多孔钛

该工况的阻抗是光板对多孔材料的刚体/弹体接触模型，针对该工况公司采用分段式加压系数，超高压力精度传感，软硬件自主协同开发，改良了接触与施压压力曲线，有效地避免了毡体材料的压溃与脆断问题。

电解槽关键材料典型电阻参数

镀镍极板与泡沫镍的典型接触电阻

2.  作用于发电装置的燃料电池 

碳纸 涂层不锈钢板 涂层钛合金板 钛金属极板 

燃料电池的界面阻抗主要是双极板的流道板与碳纸之间的阻抗。

2.1金属双极板

金属板阻抗的根源由两方面构成一个是镀膜金属板与碳纸之间的配合，另一个是脊/槽比的结构强度影响的接触压力。IS-ONE 在设计原理和测试算法上有效地避免了两个阻抗带来的精度问题。极大的提高了极板研发效率和生产装配精度。

金属双极板典型接触电阻值

金属极板与碳纸之间的典型接触电阻

2.2石墨双极板

石墨双极板可分为石墨雕刻双极板、硬质石墨模压板、柔性石墨双极板和复合石墨双极板。直接模压硬石墨极板由环氧、酚醛、或是双马来酰亚胺等热固性树脂与热固性树脂混，然后将碳纳米管、碳纤维等复合石墨粉末共混，得到模压混合物，在 T=100-300 ℃，P=8-35 MPa 条件下的混合材料模压成型。 材料共混的不均匀导致表面有机物多，表面电阻和界面电阻过大。柔性石墨直接模压比硬石墨直接模压工艺类更为简单，采用预制柔性石墨板成形后通过浸 渍封孔即可成板，不需要二次石墨化处理，但其缺陷也十分明显，导电性与气密性的矛盾十分突出。柔性石墨板的界面阻抗与真空浸渍关系十分密切。复合板在复合材料中主要选择了金属/石墨/树脂三种材料，根据制备原理分为结构复合电极、材料复合电极和工艺复合电极三个，测试方法更为不同。针对石墨板的特殊状况，通过改良测试和加压算法，精确地表征石墨板的界面电阻。

石墨极板典型接触电阻值

石墨极板与碳纸之间的典型接触电阻

燃料电池相关标准：GB_T 20042.6-2011 质子交换膜燃料电池 第 6 部分 双极板特性测试方法

随着能源转换技术的不断进步，对材料性能的要求也越来越高。界面电阻测试仪的出现，为电解水和燃料电池等领域的材料研究与开发提供了强大的技术支持。它的高精度测量能力不仅能帮助科研人员深入理解材料的电性能，也为工业应用中的质量控制提供了可靠的解决方案。随着该技术的进一步普及和应用，有望推动能源技术向更高效、更环保的方向发展。

来源：浙江信普界面装备科技有限公司

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原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：界面接触电阻测量仪在氢能领域的应用