Li_2SO_4质子传导膜H_2S固体氧化物燃料电池研究(英文)

摘要

制备和研究了具有H2S，（MoS2＋NiS＋Ag）／Lu2SO4＋Al2O3／（NiO＋Ag），air结构的H2S固体氧化物燃料电池用于产生电能和脱除燃料气体中的H2S。电池在600～650℃和大气压下运行。燃料电池的电化学性能受电解膜的组成，电极材料和操作温度影响。掺杂了Al2O3和少量H3BO4的Li2SO4质子传导膜可以提高膜的机械强度和性能，改善膜的致密性和电池的性能。适宜的Li2SO4和Al2O3比为3～4：1（质量比），适宜掺杂H3BO4的量为2％～5％（W）。掺杂了Ag粉和电解质的金属硫化物复合阳极在H2S气流下很稳定和性能很好，掺杂了Ag粉和电解质的的NiO复合阴极在去除H2S时性能优于Pt电极催化剂。在650℃电池的最大输出功率密度为70mW·cm^-2，最大电流密度为180mA·cm^-2。然而，电池长期运行的稳定性实验仍有待研究。