阴极杂质气体SO2对质子交换膜燃料电池性能的影响及解决对策研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 翟俊香 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012-04-14 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 衣宝廉 ; 侯明 |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 质子交换膜燃料电池（PEMFC）通常以环境空气作氧化剂，而空气中往往含有CO、 NOx 及SO2等杂质气体。这些杂质气体即使浓度很低也会毒化电池，导致电池性能衰减或 寿命缩短，其中SO2的毒化作用最为显著。因此，考察空气中SO2对电池性能的影响并提 出相应的解决对策具有重要的现实意义。 本文首先全面地评价了不同实验条件下SO2对PEMFC 性能的影响，分析了毒化时间、 浓度、电流密度及操作温度与SO2毒化速率之间的联系。通过循环伏安扫描和电化学阻抗 谱探究了SO2毒化PEMFC 的机理。其次，研究了SO2在PEMFC 内的渗透行为。通过研究 气体相对增湿度、SO2浓度等对SO2渗透的影响，推断出SO2渗透机理。研究发现，SO2以 水为介质进行迁移，进而毒化阳极催化剂。另外，研究了毒化后恢复电池性能的方法。洁 净空气吹扫、维持电池开路及I-V 操作均可以使电池性能部分恢复；循环伏安扫描和电压 脉冲可以彻底清除电极上吸附的SO2，完全恢复电池性能。最后，为了预防SO2毒化，设 计了电化学净化器，电池外净化空气，避免SO2进入电池，消除SO2毒化问题。研究发现， 利用电化学净化器脱除空气中低浓度SO2，在线保护电池是一种有效的方法。另外，初步 探讨了几种Pt 二元催化剂的抗SO2性能。结果显示，Pt3Pd 及PtRu 催化剂的抗SO2能力强 于纯Pt 催化剂。 |
| 学科主题 | 物理化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-09 |
| 源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/116581]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 翟俊香. 阴极杂质气体SO2对质子交换膜燃料电池性能的影响及解决对策研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：大连化学物理研究所
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