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硫化物是制备硫化物固体电解质的重要原料之一。本研究以金属镁、钛、锆、钨和钼以及升华硫为原料，利用温度梯度法分别合成了硫化镁、硫化钛、硫化锆、硫化钨和硫化钼，并利用X射线衍射分析了合成物的矿物组成。同时研究了合成体系内升华硫的蒸发量与合成体系容积大小、合成温度以及合成体系抗压强度等参数间的关系。研究结果表明，在本实验条件下，合成体系内的最大升华硫蒸发量应为1.15g，并根据此硫蒸发量控制合成体系内的温度梯度和升温速度，安全迅速且较大量地合成了硫化镁、硫化钛、硫化锆、硫化钨和硫化钼，其质量分别为56.37，112.00，155.36、247.97和160.08g。
在实验室条件下，以合成的MgS(4％TiS2)和MgS(1.5％ZrS2)作固体电解质，以Mo+MoS2作参比极组成硫浓差电池，测定了1350℃碳饱和铁水(α[O]≤2×10-6)的硫含量。实验用电池可表示为：
(+)Mo|Mo+MoS2|MgS(TiS2)|[S]Fe|Mo(-)(+)Mo|Mo+MoS2|MgS(ZrS2)|[S]Fe|Mo(-)根据实验结果，得到1350℃碳饱和铁水中的硫含量与电池电动势之间的关系。其表达式为：
当用MgS(4％TiS2)固体电解质组装成硫浓差电池时：
ln[ω(S)]=-0.017E(mV)-1.8406(0.023％～0.13％[ω(S)])当用MgS(1.5％ZrS2)固体电解质组装成硫浓差电池时：ln[ω(S)]=-0.0086E(mV)-1.6752(0.023％～0.13％[ω(S)])本研究进一步优化了硫浓差电池的结构，解决了片状硫化物固体电解质组成的硫浓差电池的炸裂和漏气问题，同时采用特殊工艺抑制了硫化物水化。研究结果表明，两种硫浓差电池的电动势信号稳定，重现性好，持续时间长，是一种比较成功的硫浓差电池。