非贵金属催化碱性硫离子-空气燃料电池

以碱性硫离子电解液作为阳极燃料构建了硫离子-氧气燃料电池体系,采用粉末活性炭材料制备了涂膏电极,将碱性硫化钠溶液作为阳极燃料,通过建立电化学三电极模型对电极在碱性硫离子溶液中的放电性能进行研究,主要考察了硫离子浓度、体系温度对开路电位以及放电平台的影响。电极在碱性硫离子溶液中具有较负的开路电位和稳定的放电平台;通过单体电池测试在0.24V电压下获得11mW/cm2的最大功率密度,此时电池的电流密度为46mA/cm2,证明碱性硫离子燃料电池在阳极不使用贵金属催化剂的情况下表现出良好的放电性能,是一种具有潜在研究价值和广泛应用前景的电化学体系。

非贵金属催化的碱性硫离子燃料电池放电特性(英文)

燃料的选择对于燃料电池电极催化剂的选择、燃料电池的成本及其商业化有着至关重要的影响.寻求电化学活性好、成本低,并且能够为非贵金属催化剂所催化的燃料是一项有前景的工作.硫离子的电化学活性及其低成本使之成为一个具有吸引力的选择.本文以碱性硫离子作为燃料构建了碱性硫离子燃料电池.在室温条件下,单体电池在以非贵金属为催化剂的条件下获得了12.3mW·cm-2的功率密度,此时的电流密度达到了42.8mA·cm-2;50h寿命测试显示了碱性硫离子燃料电池良好的稳定性.此外,通过离子色谱分析,在放电产物中检测到了硫代硫酸盐、亚硫酸盐以及硫酸盐.深度氧化使得硫离子具有更高的放电容量.与之前研究的燃料相比,硫离子具有成本低、运输容易、电化学活性高并且能够被非贵金属催化剂催化的优点.