Effects of NO_x and SO_2 in cathode stream on the performance of PEMFC

The effects of NOx(in a ratio of NO∶NO2=9∶1) and SO2in cathode streamonthe performance of a single proton ex-change membrane fuel cell(PEMFC) were investigated.NOxwith concentrations of 1×10-3%(in volume,the same as fol-lows),1.4×10-2%and 1×10-3%could cause significant detri mental effects on the cell performance.However,nearly com-plete recovery of the cell performance could be observed after NOxwas shut off and purged with clean air.The electrochemicalmeasurements suggested that thei mpacts of NOxresulted mainlyfromthe superposition of the oxygen reduction reaction(ORR),NOand HNO2oxidation reactions,and the increased cathodic i mpedance.Trace SO2with concentrations of 5×10-6%,5×10-3%,2×10-4%and 3.2×10-4%influenced the cell muchseverer,which could be attributed toits strong adsorption onthesurface of Pt atoms.The cell performance could not be completely recovered after purged with clean air and cyclic voltammetry(CV) tests,due to the changes of electrochemical i mpedance spectroscopy(EIS) and electrochemical active surface(EAS) causedby surface state change after SO2exposure.

空气中SO_2杂质气体对PEMFC性能的影响

质子交换膜燃料电池(PEMFC)通常采用空气作为氧化剂的载体,空气质量对PEMFC的性能产生一定的影响,而其中SO2是空气中的主要污染物之一。主要通过恒电流放电曲线、极化曲线、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法,研究了空气中含不同浓度的SO2时电池的中毒行为,并初步分析了催化剂中毒的机理,为进一步解决燃料电池环境适应性问题奠定了基础。

SO_2气体对质子交换膜燃料电池阴极性能的影响

将5×10^-8～3．2×10^-6（空气中的体积含量）的SO2通入质子交换膜燃料电池（PEMFC）单电池阴极，研究了SO2对PEMFC性能的影响．实验得到的电压-时间（V-t）曲线和极化（V-I）曲线表明，空气中SO2含量达到5×10^-7时，将对PEMFC的性能产生显著的和不可逆的影响，且SO2浓度越大电池性能的下降幅度越大．对SO2影响前后的电化学交流阻抗谱（EIS）的解析表明，电池电荷传递阻抗（Rct）的变化可逆，而阴极的表面状态发生了不完全可逆的变化．循环伏安（CV）实验数据进一步证明，SO2毒化后阴极的活性电化学表面积（EAS）缩小．

二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池的组装与性能

组装二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池,探讨水流速度、SO_2气体流速和流向等因素对二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池电流和稳定开路电压的影响。实验结果表明,SO_2气流方向从下而上,水流方向从上而下为最佳;在单电池的电极面积为5 cm^2时,水流速度和气流分别为1.0,40 mL·min^(-1),电池的稳定开路电压和电流分别为220 mV和16.25 mA,达到最大值。

SO_2毒化后质子交换膜燃料电池性能的恢复

研究了二氧化硫(SO2)毒化后质子交换膜燃料电池性能恢复的方法。洁净空气吹扫、维持电池开路及I-U操作均可使毒化后的电池性能得到部分恢复,1.5×10-3%SO2毒化后电池性能分别恢复到初始性能的71%、94%及90%;循环伏安扫描和电压脉冲均可彻底清除电极上吸附的SO2,3.0×10-3%SO2毒化后电池性能几乎得到完全恢复。