適用于質子交換膜燃料電池的Ｈ₂中Ｈ₂Ｓ濃度閾值控制研究

摘要：利用耐受性曲線、極化曲線、循環伏安等電化學測試手段，分別考察了H₂中φ(H₂S)分別為0.25×10^-6、0.5×10^-6、0.75×10^-6、1.0×10^-6、1.25×10～、1.5×10^-6以及5.0×10^-6時對質子交換膜燃料電池(PEMFC)性能的影響。分析PEMF-C性能達到相同的下降程度時通入H2S的量與其濃度之間的關系，通過擬合計算，得出H₂中φ(H₂S)的合理控制范圍為小于等于0.2×10^-6。通過比較不同濃度H₂S影響下的耐受性曲線，可以看出H₂S在Pt表面的吸附具有累積性，即使φ(H₂S)低于0.2×10^-6，其長時間的影響也會造成電池性能的下降。因此，如果單從控制H₂中H₂S濃度的角度來維持電池性能并不理想，還需要定期對電池性能進行恢復。比較了循環伏安法和空氣吹掃法對電池性能的影響，這兩種方法可分別使電池的性能恢復到初始狀態的97％和95％，但是空氣吹掃法更易于在車載條件下實現。

關鍵詞：質子交換膜燃料電池；氫氣；硫化氫；濃度閾值

中圖分類號：TM911.4 文獻標志碼：A 文章編號：0253—987X(2008)08—1054—05