陽極H-,2-S污染物對質(zhì)子交換膜燃料電池性能的影響.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)以其低排放、高效率、高能量密度和燃料儲存運輸及補充方便等特點,被認(rèn)為是適應(yīng)未來能源和環(huán)境要求的理想動力源。氫氧燃料電池采用氫氣為燃料氣體,氫源問題成為制約PEMFC廣泛應(yīng)用的一個重要因素,采用重整氣為燃料是目前從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)角度上都接近實用要求的方案,但是由于制氫工藝的限制,制氫原料不純或制氫過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物會導(dǎo)致氫氣產(chǎn)品中出現(xiàn)雜質(zhì),如碳化物、氮化物及硫化物等,這些雜質(zhì)的存在會對PEMFC性能造成不同程

2、度的影響。其中H2S中毒問題是比較難于解決的問題之一,解決PEMFC的H2S中毒問題對PEMFC的發(fā)展具有重要意義。
　　 通過極化、循環(huán)伏安、電勢階躍等電化學(xué)測試方法,分別考察了H2S濃度、燃料氣的反應(yīng)計量比、燃料電池的工作溫度和電流密度對毒化作用的的影響。分析了燃料氣中的H2S的濃度與PEMFC中毒程度之間的關(guān)系,通過比較了電池在不同濃度H2S影響下的毒化曲線,發(fā)現(xiàn)H2S在Pt電極表面的吸附具有隨毒化時間增長的可積累性,會造

3、成電池性能的大幅衰減,即使含2ppmH2S的燃料氣其長時間的影響也會造成電池性能的下降。
　　 單從控制H2中H2S濃度的角度來維持電池的性能并不是最理想的方案,還需要定期的對電池性能進(jìn)行恢復(fù)處理。研究了通入純凈氫氣恢復(fù)法、極化恢復(fù)法,循環(huán)伏安恢復(fù)法和電勢階躍恢復(fù)法四種方法對中毒電池的恢復(fù)作用。發(fā)現(xiàn)通入純凈氫氣恢復(fù)法和極化恢復(fù)方法并不能恢復(fù)中毒電池的性能,比較循環(huán)伏安掃描法和電勢階躍法對電池性能的影響,發(fā)現(xiàn)這兩種方法都能夠使電池