CH438438A

CH438438A - Method of manufacturing a nickel anode for solid electrolyte fuel cells

Info

Publication number: CH438438A
Application number: CH882465A
Authority: CH
Inventors: Schachner Herbert; Helmut Dr Tannenberger
Original assignee: Raffinage Cie Francaise
Priority date: 1965-06-24
Filing date: 1965-06-24
Publication date: 1967-06-30

Description

  

  Procédé de     fabrication        d'une    anode en nickel pour piles  à     combustible    à     électrolyte        solide       La présente invention a pour objet un procédé de  fabrication d'une anode en nickel pour piles à combus  tible à électrolyte solide.  



  On peut utiliser le nickel pour anode d'une pile à  combustible à électrolyte solide, notamment sous forme  d'une couche poreuse déposée sur l'une des faces de       l'électrolyte.    La porosité de cette couche doit être suf  fisante pour permettre, d'une part, l'accès du combus  tible près de l'interface électrolyte-anode, c'est-à-dire  à la zone de combustion électrochimique et, d'autre part,  l'évacuation des produits de cette combustion électro  chimique. Or, l'électrolyte     solide,    qui doit être étanche,  présente des     faces    très lisses, ce qui rend l'obtention  d'une couche poreuse, par dépôt sur une de ces faces,  très difficile.

   En effet, une couche déposée sur une telle  face étant très mince, elle présentera le même état de la       surface,    surtout du côté de l'électrolyte.  



  Le procédé selon la présente invention permet d'ob  tenir une anode en nickel très poreuse. Il est caractérisé  par le fait que l'on dépose, par décomposition thermique  du     tétracarbonyle    de nickel, une couche de nickel sur la  face de l'électrolyte solide que l'on a préalablement ren  due poreuse sur une épaisseur désirée.  



  La face de l'électrolyte sur laquelle on doit déposer  la couche de nickel destinée à former l'anode peut être  rendue poreuse sur l'épaisseur désirée soit après soit  lors de la fabrication de l'électrolyte. Ainsi, dans le cas  d'un électrolyte à base d'oxyde de zirconium, elle peut  être réalisée après, par exemple par frittage. La couche  de nickel déposée sur une face poreuse épousera les aspé  rités de celle-ci et sera donc également poreuse.

      <I>Exemple</I>    L'électrolyte sur lequel on doit déposer une couche  de nickel destinée à former l'anode, est un disque d'oxy  de     mixte        ZrO2        -!-        Yb203        (92'%        mole+8        %        mole)        ayant     un diamètre de 2,8 cm et une épaisseur de 0,l4 cm et  dont une face est rendue poreuse sur une épaisseur de  0;05 cm.

   On place     ce    disque dans un récipient approprié  sur une plaque     chauffante,    la face poreuse en haut et  on     chauffe        celle-ci    à 1800 C. Sur la face poreuse du     dis-          que        on        dirige,        pendant        30        minutes,

          un        mélange        de        45        %          d'azote        et        55        %        de        tétracarbonyle        de        nickel        avec        un     débit de 700     cms    par minute. On obtient une couche  poreuse de nickel dont la résistance électrique, mesurée  du centre du disque à un contact annulaire dont le dia  mètre intérieur est de 2,7 cm, est de 0,16 ohm.



  Method of manufacturing a nickel anode for solid electrolyte fuel cells The present invention relates to a method of manufacturing a nickel anode for solid electrolyte fuel cells.



  Nickel can be used for the anode of a solid electrolyte fuel cell, in particular in the form of a porous layer deposited on one of the faces of the electrolyte. The porosity of this layer must be sufficient to allow, on the one hand, the access of the fuel near the electrolyte-anode interface, that is to say to the electrochemical combustion zone and, on the other hand. part, the evacuation of the products of this electrochemical combustion. However, the solid electrolyte, which must be waterproof, has very smooth faces, which makes obtaining a porous layer, by deposition on one of these faces, very difficult.

   Indeed, a layer deposited on such a face being very thin, it will have the same state of the surface, especially on the electrolyte side.



  The method according to the present invention makes it possible to obtain a very porous nickel anode. It is characterized by the fact that, by thermal decomposition of nickel tetracarbonyl, a layer of nickel is deposited on the face of the solid electrolyte which has previously been made porous to a desired thickness.



  The face of the electrolyte on which the layer of nickel intended to form the anode must be deposited can be made porous to the desired thickness either after or during the manufacture of the electrolyte. Thus, in the case of an electrolyte based on zirconium oxide, it can be carried out afterwards, for example by sintering. The layer of nickel deposited on a porous face will match the roughness of the latter and will therefore also be porous.

      <I> Example </I> The electrolyte on which we must deposit a layer of nickel intended to form the anode, is an oxy disc of mixed ZrO2 -! - Yb203 (92 '% mole + 8% mole) having a diameter of 2.8 cm and a thickness of 0.14 cm and one side of which is porous to a thickness of 0.05 cm.

   This disc is placed in a suitable container on a hot plate, the porous side up and the latter is heated to 1800 C. On the porous side of the disc is directed, for 30 minutes,

          a mixture of 45% nitrogen and 55% nickel tetracarbonyl with a flow rate of 700 cms per minute. A porous layer of nickel is obtained, the electrical resistance of which, measured from the center of the disc to an annular contact with an internal diameter of 2.7 cm, is 0.16 ohm.

Claims

CLAIMS I. A method of manufacturing a nickel anode for solid electrolyte fuel cells, characterized in that, by thermal decomposition of nickel tetracarbonyl, a layer of nickel is deposited on the face of the solid electrolyte which has previously been ren due porous to a desired thickness. II. Anode obtained by the process according to claim I.