水煤气中存在着诸如硫化氢之类的各种杂质,这些杂质大多会造成以镍为阳极催化剂的固体氧化物燃料电池的衰减。这些杂质对电池的毒化可以分为可逆和不可逆两种:如果清除燃料气中的杂质后,电池性能部分或者全部能够恢复,则称其为可逆的毒化过程。电池性能衰减的程度和恢复的程度是由电池的电极材料、结构及电池的具体运行条件决定;这些条件包括杂质在燃料气中的浓度,电池的运行温度,电池的电流密度和燃料气的组成等。通过测试,寻找合适的运行环境,以有效地降低各类杂质对电池的毒化程度,并在毒化是可逆的情况下,较大程度地恢复毒化后电池性能是十分有意义的。　　 由于硫化氢在煤气中的普遍存在及其对电池的极大毒化作用,本文着重研究它在造成电池快速衰减阶段的特点,并通过材料分析探讨其毒化电池的机理。含氯杂质也是稳定存在的杂质成分之一,它们对电池性能的影响不可忽视,因此也是本论文研究的重点之一。磷烷也能污染电池,但是当磷烷和含氯杂质同时存在于燃料气中时,它们对电池的共同作用,反而可以有效地避免电池被毒化,本论文其中一部分内容着力探讨这种协同作用对电池运行温度的依赖,进而研究它的本质。　　 本论文的研究内容主要涉及以下几个方面:　　 1.阳极还原对电池微观结构的影响,并进而影响电池的电化学性能。　　 2.煤气主要成分对硫化氢杂质毒化电池的影响,发现氢气和氮气没有明显的影响;但是一氧化碳、二氧化碳及水的添加加大毒化的程度,但是二氧化碳和水的添加有利于毒化后性能的恢复。　　 3.硫化氢对电池的快速毒化阶段对运行条件的依赖,毒化程度随着温度的降低而增高,随着电流密度的降低而增高。并且分析表明快速毒化主要是由于阳极活化层中的镍被毒化;最终电池性能不能完全恢复也是由于残留在阳极中的硫造成。　　 4.通过电化学阻抗谱对硫化氢毒化电池的过程进行原位的检测分析,发现其对电池的长期缓慢毒化可能是由于支撑层中的镍被污染引起。　　 5.通过实验观测到在燃料气中添加10％的水能够明显降低硫化氢毒化电池的程度,并且具体分析了在各种条件下的被毒化样品的形貌及生成的镍硫化合物的形式。　　 6.四种含氯杂质对电池的毒化程度与它们存在形式的关系及其可能的毒化机理。　　 7.一氯甲烷和磷烷毒化电池的协同作用对温度的依赖及其可能机理。