耐用性高，耐焦化、耐硫，燃料通用的质子陶瓷燃料电池

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

Nature，volume 557, pages217–222 (2018) 

该论文由科罗拉多矿业大学（Colorado School of Mines）、马里兰大学（University of Maryland）、劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory，LBNL）等大学和机构合作完成。

质子陶瓷燃料电池与高温固体氧化物燃料电池类似，可以直接使用氢气或碳氢化合物作为燃料，发电效率高于50%。固体氧化物燃料电池容易受到焦化和硫中毒的影响，导致电池性能下降。质子氧化物燃料电池具有更好的性能和抗焦化能力，但之前并没有这方面系统的研究。

本文系统研究了11种不同燃料的质子陶瓷燃料电池在500-600℃条件下的长时间运行情况。燃料包括氢气，甲烷，天然气（含或者不含硫化氢），丙烷，正丁烷，异丁烷，异辛烷，甲醇，乙醇和氨，这些气体几乎包括了所有燃料类型。

在没有对电池组成或结构进行任何修正的情况下，使用商用燃料，对燃料未进行任何前处理，结果显示电池能够耐受大的温度波动；即使在数千小时连续运行之后，也没有观察到焦化现象；大多数情况下，持续运行一千小时，燃料的降解低于1.5%。另外，即使有硫的存在，在低温和高温情况下，并没有影响到电池的性能。燃料的通用性和长期稳定性显示这项技术非常有希望推广普及到商用领域。

这项研究成果于2018年5月在Nature发表，引发了不小的轰动。文中使用Gamry电化学工作站Reference 3000进行I-V极化曲线测试，实验在高温条件下的混合质子和氧离子导体中进行。