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耐用性高,，耐焦化、耐硫,，燃料通用的質子陶瓷燃料電池

Highly durable, coking and sulfur tolerant, fuel-flexible protonic ceramic fuel cells.

Nature,，volume 557, pages217–222 (2018) 

該論文由科羅拉多礦業(yè)大學（Colorado School of Mines）、馬里蘭大學（University of Maryland）,、勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory,，LBNL）等大學和機構合作完成。

質子陶瓷燃料電池與高溫固體氧化物燃料電池類似,，可以直接使用氫氣或碳氫化合物作為燃料,，發(fā)電效率高于50%。固體氧化物燃料電池容易受到焦化和硫中毒的影響,，導致電池性能下降,。質子氧化物燃料電池具有更好的性能和抗焦化能力，但之前并沒有這方面系統(tǒng)的研究,。

本文系統(tǒng)研究了11種不同燃料的質子陶瓷燃料電池在500-600℃條件下的長時間運行情況,。燃料包括氫氣,，甲烷，天然氣（含或者不含硫化氫）,，丙烷,，正丁烷，異丁烷,，異辛烷,，甲醇，乙醇和氨,，這些氣體幾乎包括了所有燃料類型,。

在沒有對電池組成或結構進行任何修正的情況下，使用商用燃料,，對燃料未進行任何前處理，結果顯示電池能夠耐受大的溫度波動,；即使在數(shù)千小時連續(xù)運行之后,，也沒有觀察到焦化現(xiàn)象；大多數(shù)情況下,，持續(xù)運行一千小時,，燃料的降解低于1.5%。另外,，即使有硫的存在,，在低溫和高溫情況下，并沒有影響到電池的性能,。燃料的通用性和長期穩(wěn)定性顯示這項技術非常有希望推廣普及到商用領域,。

這項研究成果于2018年5月在Nature發(fā)表，引發(fā)了不小的轟動,。文中使用Gamry電化學工作站Reference 3000進行I-V極化曲線測試,，實驗在高溫條件下的混合質子和氧離子導體中進行。