H-,2-S固體氧化物燃料電池陽極催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、實(shí)驗(yàn)分別采用尿素-硝酸鹽燃燒法和溶膠凝膠法制備H2S固體氧化物燃料電池的2類陽極催化劑，運(yùn)用熱重-差熱、X射線衍射、耐硫性能測(cè)試等手段對(duì)2類催化劑進(jìn)行表征，并篩選出2種合適的耐硫陽極催化劑，進(jìn)行電催化性能研究，為H2S固體氧化物燃料電池耐硫陽極催化劑的研究提供選擇。 采用尿素-硝酸鹽燃燒法制備3種陽極催化劑La0.75Sr0.25Cr0.5Fe0.5O3-δ、La0.75Sr0.25Cr0.5Co0.5O3-δ和La0.75Sr

2、0.25Cr0.5Ni0.5O3-δ(分別記作LSCrF、LSCrC和LSCrN)。表征結(jié)果表明：3種催化劑熱穩(wěn)定性好，在900℃煅燒后，均形成典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，均具較大的比表面。在500℃～850℃溫度范圍內(nèi)，在同種氣氛中，3種催化劑的電導(dǎo)率均隨溫度的升高而增大。相同條件下，3種催化劑的電導(dǎo)率大小順序?yàn)長SCrF>LSCrC>LSCrN。催化劑LSCrF與電解質(zhì)BCZY的化學(xué)相容性、耐硫性能均比催化劑LSCrC和LSCrN好。

3、 采用溶膠凝膠法制備3種Co-Mo(Co：Mo=1：1、2：1、2：3)催化劑。表征結(jié)果表明：3種催化劑熱穩(wěn)定性較好，但存在Mo升華的現(xiàn)象。在相同溫度下，3種催化劑的電導(dǎo)率隨鈷含量的升高而升高，Co：Mo=2：1電導(dǎo)率最高，最大值可達(dá)0.82S·cm-1。催化劑Co：Mo=1：1與電解質(zhì)的化學(xué)相容性較其它2者好。3種Co-Mo催化劑在H2S氣氛中的穩(wěn)定性均很好。 從2類催化劑中篩選出性能較好的LSCrF催化劑、Co：Mo=2：3

4、催化劑，作為陽極催化劑，結(jié)合電解質(zhì)BCZY和陰極Ag，制備燃料電池A和燃料電池B。通過測(cè)定燃料電池電池A和燃料電池B在不同溫度下的電化學(xué)性能；以及通過測(cè)定LSCrF催化劑、Co：Mo=2：3催化劑在不同溫度下的極化過電位、計(jì)算出交換電流密度i0，來對(duì)催化劑的電催化性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明：在600℃～800℃溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，LSCrF催化劑、Co：Mo=2：3催化劑的電催化性能隨溫度升高而增強(qiáng)；在相同的條件下，催化劑LSCrF