第一作者:ShabaniB.
通讯作者:ShabaniS.、RamiarA.
通讯单位:皇家墨尔本理工大学、巴博尔科技大学
论文DOI:10./j.jpowsour..03.
1.研究亮点
1.综述了燃料电池中*的机理、影响和解决方案,包括阴极和阳极的污染物;
2.总结了制造和装配过程中化学污染物和BOP材料的影响。
3.本推送主要介绍空气污染物导致的阴极中*和电池制造过程中的污染物影响,关于阳极侧污染物中*机理和解决方法见于下一篇推送。
2.背景介绍
质子交换膜燃料电池商业化需要解决诸如成本高、寿命短、工作条件敏感、产氢效率低等一系列问题,其中对不纯燃料和氧化剂的敏感性已成为影响其经济性、耐久性和可靠性的重要问题。比如,阳极反应气中可能含有CO、CO2、H2S等杂质,上述杂质对燃料电池性能有严重影响。虽然目前商业化氢气的纯度已超过99%,但燃料电池对杂质的敏感性远大于想象,比如极少量的CO、H2S等杂质就足以损害电池。此外,提高氢气纯度存在成本较高、技术难度大等问题,因此相当一部分精力集中在合成耐腐蚀(tolerant)阳极催化剂上。另一方面,空气中污染物对电池衰减有很大影响,并且空气污染物受地域环境、污染源决定。尽管空滤可以吸收一部分污染物,目前阴极催化剂还不能够承受所有潜在的空气污染物。除了阴阳极污染物外,制造和装配过程中的清洁剂(cleansers)、原材料中的污染物、杂质气体参与反应生成的相关离子等都有可能影响电池性能。本文尝试总结所有潜在的污染物和杂质、中*机理、解决方法。