阳极H2S杂质气体对PEMFC性能影响的研究  

Effect of Hydrogen Sulfide in Fuel Stream on PEMFC Performance

作　　者：石伟玉[1,2] 衣宝廉[1] 侯明[1] 景粉宁[1] 明平文[1] 

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心,大连116023 [2]中国科学院研究生院,北京100039

出　　处：《武汉理工大学学报》2006年第E02期454-461,共8页Journal of Wuhan University of Technology

基　　金：国家863计划（2005AA501660）和国家自然科学基金（20206030）.

摘　　要：研究了燃料气（H2）中的H2S对质子交换膜燃料电池（PEMFC）性能的影响，结果表明心S对电池性能的影响取决于燃料气中H2S的浓度、电池操作温度和电流密度，且这种影响是随时间累积的，最终都会造成电池性能的大幅衰减。使用纯净氢气并不能恢复中毒电池的性能，但通过多次循环伏安（CV）扫描可以完全恢复。同时，根据CV研究认为H2S会强烈吸附在Pt催化剂表面，随着扫描电位的升高，吸附物被氧化可能生成SO3或SO4^2-。通过电化学阻抗（EIS）的方法得到了H2＋50ppm H2S／H2半电池体系下的阻抗谱，结果表明由于H2S吸附造成H2的吸附困难。从而导致在三相界面上的电化学反应所涉厦的电荷转移阻抗增加。A study of H2S in fuel steam poisoning of membrane electrode assemblies （MEAs） with Pt catalyst in proton exchange membrane fuel ceils （PEMFC） is presented. The severity of H2S poisoning varies depending on the concentration, current density and cell operating temperature, but considerable cell performance deterioration is inevitable because the poisoning effect due to H2S is cumulative. No recovery is observed after exposure to neat H2, however, complete recovery of the cell performance is obtained by several cyclic voltammetry scans between 0 - 1.4 V vs DHE. Effect of H2S on the anode is studied in an H2/H2 half cell with electrochemical impedance spectroscopy, and the experimental results indicate charge-transfer resistance increase due to H2S poisoning.

关 键 词：H2S PEMFC 循环伏安 电化学阻抗 

分 类 号：TM911.48[电气工程—电力电子与电力传动]