CN103748724A - 用于燃料电池或电解电池的气体/液体流的净化的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于燃料电池或电解电池的气体/液体流的净化的方法和系统。具体地,本发明在实施方式中提供一种用于净化燃料电池或电解电池内的入口气体/液体流的方法,燃料电池或电解电池至少包括第一电极、电解质和第二电极,方法包括以下步骤:-在燃料电池或电解电池的第一电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;和/或在燃料电池或电解电池的第二电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;以及-净化朝向第一和第二电极的气体/液体流;其中,在第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,三相界与用至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,条件是,燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于燃料电池或电解电池的入口气体/液体流的净化的方法和系统。更具体地,本发明涉及一种通过除去杂质来净化朝向燃料电池或电解电池的电极的气体/液体流的方法和系统,所述杂质会损害燃料电池或电解电池内的颗粒间界和反应电极部位。本发明涉及洗涤器用于净化加向燃料电池或电解电池的电极的气体/液体流的用途。
背景技术
在先进的电催化系统中,如在燃料电池或电解电池中发现的,表面化学在运行过程中起到了非常重要的作用,而在各表面上存在杂质/添加剂对器件的整体性能和耐久性产生很大的影响。
燃料电池和电解电池的一个例子是固体氧化物电池,其通常包括设计用于不同用途的电池,例如固体氧化物燃料电池(SOFC)、固体氧化物电解电池(SOEC)。由于它们共同的基础结构,包括被两个电极层,即阳极层和阴极层,夹在中间的、作为基础成分的电解质层,可以在SOFC应用和SOEC应用中设计使用相同的电池。因此,SOC是固体氧化物燃料电池和固体氧化物电解电池的统称,其基本上能够以与SOFC和SOEC一样的两种模式可逆地工作。在SOFC模式中,将燃料加入电池并转化成电力,而在SOEC模式中,施加电力以产生燃料。因此,这些电池被称作“可逆的”SOC。
在电解模式的运行中,例如,在电极处发生下面的反应:
CO2阴极->CO阴极+1/2O2阳极
H2O阴极->H2阴极+1/2O2阳极和
CO阳极+1/2O2阴极->CO2阳极
H2阳极+1/2O2阴极->H2O阳极
固体氧化物电池是定义为将固体氧化物材料用作电解质的一类电池。在固体氧化物电池中,电解质将负的氧离子从阴极传向阳极。固体氧化物电池的经典例子为,例如,在国际专利申请No.PCT/EP2011/000793中公开的那些。
燃料电池或电解电池的另一例子为质子交换膜(PEM)燃料电池或PEM电解电池,其包括特定的聚合物电解质膜。这允许在低温范围内使用。其他例子包括碱性燃料电池/电解电池,其在两个电极之间包括用碱性溶液渗透的多孔基质。另一些例子包括金属氢化物电池、直接硼氢化物电池、直接甲醇电池、直接乙醇电池、磷酸电池、熔融碳酸盐电池和质子陶瓷电池,它们中的大多数既可以用作燃料电池也可以用作电解电池。
在燃料电池或电解电池的运行过程中,在用作阴极的电极处由提供的含氧气体(例如,空气、O2、CO2或H2O)形成氧离子,氧离子穿过电解质层迁移并与用作阳极的电极处提供的气体/液体结合。但是,电化学活性区域仅限于多孔电极内的反应电极部位,其被称为三相界,其中,同时存在电解质材料、气体/液体和电极材料(阳极或阴极)。
在向各电极加入的气体/液体中含有的各种杂质的存在能够不利地导致活性的下降,这是因为杂质定位于颗粒间界,由于三相界的封闭而引起催化活性的降低。因此,必须在杂质与电池成分接触之前将其从入口气体/液体中除去。
在反应物流中天然存在的有害污染物包括以下种类:硫、氯、磷、NH3和碱性大分子。但是,除去这些有害的种类通常需要能量和空间,这是因为需要不同的过滤部件和所述净化部件并且费用昂贵。
特别是在碱性燃料电池中,二氧化碳通过转化成碳酸盐而会损害电解质。因此,需要净化的燃料,这就需要昂贵的加工费用并且处理起来是困难的。
PEM电池对一氧化碳高度敏感,如果在燃料气体/液体中含有CO,那么催化剂材料的效力会大幅度下降。
经常通过用碱性溶液湿性洗涤来进行含硫种类的去除,最主要的是H2S和COS。由于施用于燃料电池或电解电池的进入流可含有作为反应物的CO2,因此这些气体/液体流要具备特定的条件,并且仅能施用选择吸附/吸附。合适的吸附剂为包含Ca(~50ppm)、Mn(~5ppm)、Fe(~1ppm)、Ni(<0.1ppm)、Cu(<1ppm)、Zn(<0.3ppm)的成分,括号内的是在净化的气体/液体流内最终能够达到的H2S浓度。但是,这些吸着剂中的大部分都不能再生,必须在使用后丢弃。
用于除去氯和磷的工艺包括两种常规方法,即,干性处理和湿性处理。在干性处理中,用吸附剂除去杂质,而在湿性处理中,用洗涤液来除去杂质。对于干性去除法,有两种类型的商购吸附剂,其通常是基于钠或钙的氧化物,用这种吸附剂能够将杂质的浓度降至低于1ppm。湿性洗涤处理通常是基于碱性水溶液。不利的是,湿性洗涤不仅除去了氯和磷还除去了如CO2的其他成分。由于施用于SOC的进入流可含有CO2,因此反应物湿性洗涤并不适用于SOC的气体/液体流的清洁。
必须在气体/液体进入燃料电池或电解电池之前除去各种杂质,不利的是,由于不能仅用一种净化处理来可靠地除去所有杂质,因此对于每种杂质就需要不同的净化步骤,这就需要大量的成本和人力。此外,现有技术仅以存在于入口气体/液体中的已知的主要杂质为目标。但是,迄今为止,对于同样包含在入口气体/液体内的其他杂质却知之甚少,这些其他杂质会进入电池而不能被过滤但也会造成电极的损害,从而缩短电池的寿命。
EP-A-1231663公开了一种与能量转换器件一起使用的、包括捕集系统的捕集器,其中,特定物质和如硫的杂质以及其他未知的杂质被从气体/液体流中除去。
EP-A-1469544涉及一种使用作为反应物的含空气流来运行燃料电池的方法,其特征在于,在所述氧化剂中所含有的空气被净化,所述净化包括氧化污染物质并吸收和/或除去氧化的污染物质的步骤。
US-A-2006/0063056涉及一种直接提供液体燃料类型的燃料电池系统,所述燃料电池系统包括:作为电解质的质子-传导固体聚合物膜;电池部分,包括布置成彼此相对的、在它们之间插入质子传导固体聚合物膜的阳极和阴极;过滤器,用于从液体燃料中除去金属离子;燃料供应线,用于经由过滤器向电池部分供应液体燃料;以及氧气供应线,用于向电池部分供应氧气,并且所述过滤器含有无机离子交换材料。
US-A-2004/0035055公开了一种燃料电池电源设备,其具有燃料电池堆叠组件和燃料处理系统,所述堆叠组件包括阳极,所述燃料处理系统向电池堆叠组件提供富氢重整/燃料流。相关的活性金属催化剂与阳极和燃料处理系统中的一个或两个相关,并且因系统中硫的存在而出现劣化。在燃料处理系统中设置含有防护材料的防护床用于通过吸收并进一步析出燃料流中的硫水平来保护催化剂。
现有技术中的所有方法和系统的主要目的仅为提供除去非常特定的杂质以净化气体或液体流而不顾及可能存在于气体或液体流中的其他杂质的部件,并且这些方法和系统并不考虑要对其气体或液体流进行净化的各电极的任何特定结构或组分。就上述方面而言,一直非常期望并需要降低颗粒间界和反应电极部位处的杂质的量,从而以更节约成本的方式改善迄今为止由现有技术提供的器件的整体性能。
发明目的
本发明的目的为提供一种通过除去杂质来净化朝向燃料电池或电解电池的电极的气体/液体流的方法和系统,所述杂质会损害燃料电池或电解电池内的颗粒间界和反应电极部位。
发明内容
本发明在实施方式中提供一种用于净化燃料电池或电解电池内的气体/液体流的方法,所述燃料电池或电解电池至少包括第一电极、电解质和第二电极,所述方法包括以下步骤:
-在所述燃料电池或电解电池的第一电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;和/或在所述燃料电池或电解电池的第二电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;以及
-净化朝向所述第一和第二电极的气体/液体流;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
更具体地,本发明在实施方式中提供一种用于净化燃料电池或电解电池内的气体/液体流的方法,所述燃料电池或电解电池至少包括第一电极、电解质和第二电极,所述方法包括以下步骤:
-在所述燃料电池或电解电池的第一电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;和/或在所述燃料电池或电解电池的第二电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;以及
-净化朝向所述第一和第二电极的气体/液体流;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
本发明进一步提供一种用于燃料电池或电解电池的气体/液体流的净化的系统,所述系统包括:
-燃料电池或电解电池,其包括:
-第一电极;
-电解质;和
-第二电极;
-朝向所述第一电极的气体/液体入口;
-朝向第二电极的气体/液体入口;
-净化部件,其包括位于所述第一电极的气体/液体入口内的至少一个洗涤器;和/或,净化部件,其包括位于所述第一电极的气体/液体入口内的至少一个洗涤器;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
本发明还涉及一种洗涤器,其用在燃料电池或电解电池的第一和/或第二电极的入口侧的气体/液体流内,用于净化朝向所述第一和/或第二电极的气体/液体流;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
最后,本发明涉及一种组合物用作洗涤器的用途,所述组合物包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,所述洗涤器适于净化燃料电池或电解电池内的气体/液体流,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
在从属权利要求中列出了优选的实施方式。
具体实施方式
本发明主要涉及至少在燃料电池或电解电池的电极的入口侧的气体/流体流的净化,其中,气体/液体流由于与包含三相界的材料接触而被净化,该三相界与各电极的三相界类似或相同。任何能够损害电极的活性部位的杂质因其与用于净化的材料中的三相界的亲和力而被从气体/液体流有效地清除。
在本发明中,有利的是,将材料组合物用于气体/液体流的净化,所述材料组合物适合用作净化气体/液体流的各种应用的电极材料和电解质材料的混合物。所述材料形成与各电极的三相界至少类似并且最优选相同的三相界,并且由于所述三相界即使不是相同也是非常类似的结构,会不利地影响实际的电极的三相界的任何杂质会被预先从气体/液体流除去。因此,由于采用的材料将会完全模拟各电极结构的三相界,因此对于在本发明中用于净化的特定材料的选择取决于用于要被净化气体/液体流的器件或应用的电极的材料。
更具体地,本发明提供一种用于净化燃料电池或电解电池的气体/液体流的方法,所述燃料电池或电解电池至少包括第一电极、电解质和第二电极,所述方法包括以下步骤:
-在所述燃料电池或电解电池的第一电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;和/或在所述燃料电池或电解电池的第二电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;以及
-净化朝向所述第一和第二电极的气体/液体流;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
有利的是,用本发明的方法,净化了朝向燃料电池或电解电池的气体/液体中的通过封闭活性三相界部位而引起燃料电池或电解电池的劣化的所有重要杂质,而无需对特定识别的杂质进行精细调整。因此,尽管只使用包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料的一种洗涤器,也能够净化仍残留在目前用本领域已知部件净化的气体/液体流中的所有杂质,这对于现今要使系统的空间和重量条件最小化的需要而言也是有利的。更具体地,在燃料电池或电解电池的第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器和/或在燃料电池或电解电池的第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,由此形成类似反应部位的结构,即,与电极的各反应部位类似或相同的三相界。任何会损害电极中的反应部位的杂质反而会被吸附在洗涤器的各结构中,从而被从朝向电极的入口气体/液体中有效地去除。
因此,本发明的方法提供一种延长燃料电池或电解电池的寿命的节约成本的方法,而无需进一步改进电池的材料,即无需使电池更适应杂质。反过来说,在不损失电池的耐久性的情况下,这也使得电池材料的选择更加自由。
本发明的燃料电池和电解电池的具体例子包括碱性电池、金属氢化物电池、直接硼氢化物电池、直接甲醇电池、直接乙醇电池、质子交换膜电池、磷酸电池和熔融碳酸盐电池,它们中的大多数既可被用作燃料电池也可被用作电解电池。
在本发明中,所述燃料电池和电解电池不为固体氧化物电池。被排除的固体氧化物电池是定义为使用固体氧化物材料作为电解质的一类电池。在本发明中被排除的固体氧化物电池的例子具体为在国际专利申请No.PCT/EP2011/000793中公开的固体氧化物电池。
在本发明的方法(和系统)中采用的洗涤器为包括气体/液体通道的多孔材料,例如,单片蜂巢结构。要被净化的气体/液体在其通向各电极的道路上穿过多孔材料。由于洗涤器包括对于燃料电池或电解电池适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,因此,洗涤器包括这样的结构,即该结构包括由电解质材料、电极材料和气体/液体形成的与燃料电池或电解电池的电极层内的三相界一致的三相界。
由于类似或相同的结构,杂质会在进入燃料电池或电解电池之前沉积在洗涤器材料中,即,需要使电池对杂质具有更强的耐性。反过来说,在不损失电池的耐久性的情况下,这也使得电池材料的选择更加自由。
在优选的实施方式中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与第一电极相同的材料,和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与第二电极相同的材料。
最优选的是,洗涤器材料或者含有与三相界部位相同的材料,即,与各电极相同的材料,或者洗涤器材料含有“更加不耐受”的三相界部位,即,对杂质比实际的电极具有更高的反应性。
对于氧化剂-气体/液体流,例如空气或O2,根据电池的类型和所需的用途可以采用本领域已知的普通材料。在本发明的更优选的实施方式中,用于洗涤器的特定材料取决于用在各电极中的材料。比任何可能的材料更重要的是,洗涤器形成与电极相同的结构,即,相同的三相界。因此,对于洗涤器的材料的选择主要取决于用于电极的材料。
合适的材料的更具体的例子包括以下材料,但应用不限于此,其用于燃料-气体/液体流(H2/H2O、CO/CO2、CH4)的清洁。
用于燃料-气体/液体流的洗涤器内的活性材料通常可为本领域已知的任何合适的材料,其取决于电池的类型和电极的类型。更优选的材料包括Al、Ba、Bi、Ca、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Gd、La、Mn、Mm、Mo、Na、Nb、Ni、Pd、Pt、Ru、Sb、Sc、Si、Sm、Sr、Ti、V、Y、Zn和/或Zr以及它们的合金。
在本发明的方法的进一步优选的实施方式中,燃料电池或电解电池的在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器在与第一和/或第二电极的运行温度相同或稍低的温度下运行。由于包括在洗涤器内的材料显示出与燃料电池或电解电池的电极材料相同的化学和电化学性能,因此这确保了气体/液体流的最佳净化。
本发明进一步提供一种用于燃料电池或电解电池的气体/液体流的净化的系统,所述系统包括:
-燃料电池或电解电池,其包括:
-第一电极;
-电解质;和
-第二电极;
-朝向所述第一电极的气体/液体入口;
-朝向所述第二电极的气体/液体入口;
-净化部件,其包括位于所述第一电极的气体/液体入口内的至少一个洗涤器;和/或,净化部件,其包括位于所述第一电极的气体/液体入口内的至少一个洗涤器;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
如上对于本发明的方法所指出的,有利的是,对于通过封闭活性三相界部位而引起燃料电池或电解电池降解的所有主要杂质,在系统的气体/液体流内的洗涤器净化气体/液体,而无需为了特定识别的杂质进行精细调整。因此,单一洗涤器,即,根据本发明的洗涤器的使用能够有效地净化气体/液体流的所有杂质,这对于现今要使系统的空间和重量条件最小化的需要而言也是有利的。
另外,所述洗涤器附着于燃料电池或电解电池系统的气体/液体流内而无需形成燃料电池或电解电池的一部分,并且,如果需要也因此能够容易地被替换而无需进行电池堆叠那样的处理。这样,如果洗涤器的净化效率降低至低于期望的最小值,能够以节约时间的方式简单地更换洗涤器,从而延长电池的寿命,并且使得替换的是系统的廉价部分,使系统整体上更节约成本。
在优选的实施方式中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与第一电极相同的材料,和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与第二电极相同的材料。
最优选的是,洗涤器材料或者含有与三相界部位相同的材料,即,与各电极相同的材料,或者洗涤器材料含有“更加不耐受”的三相界部位,即,对杂质比实际的电极具有更高的反应性。
对于优选的材料,与上面对于本发明的方法指出的材料相同的材料同样优选地用于所述系统中。
有利的是,用本发明的方法和系统,能够从朝向电池的电极的气体/液体流有效地除去燃料电池或电解电池的电化学活性部位的杂质,结果是燃料电池或电解电池具有延长的寿命并且长时间地提高其性能。
有利的是,本发明的方法引起杂质从固态电化学器件内的颗粒间界和反应电极部位以简单且非常有效的方法被固定和去除,这使得与现有技术的燃料电池或电解电池相比工艺更节约成本并使燃料电池或电解电池的寿命延长,并且与现有技术相比,使得去除杂质所需的空间和重量更小。
本发明还涉及一种洗涤器,其用在燃料电池或电解电池的第一和/或第二电极的入口侧的气体/液体流内,用于净化朝向第一和/第二电极的气体/液体流;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料。
最后,本发明涉及一种组合物作为洗涤器的用途,所述组合物包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,所述洗涤器适用于燃料电池或电解电池内的气体/液体流的净化。
有利的是,包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料的组合物与朝向电极的气体/液体形成三相界。当所述材料与用于各电极的材料类似,或者,在更优选的情况下,与用于各电极的材料相同时,形成的三相界与在电极本身内形成的三相界类似或甚至相同。因此,包含在气体/液体流内的、对实际电极内的形成三相界的对应部位有害的任何杂质,在进入电极之前,已经被吸附至采用上述组合物的洗涤器内的部位并有效地从气体/液体流中去除,这使得燃料电池或电解电池具有延长的寿命并且长时间地提高其性能。
优选地,在所述第一电极的入口侧处的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括与在第一电极内用作电解质材料和电极材料相同的材料。同样优选的是,在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与在第二电极内用作电解质材料和电极材料相同的材料。
Claims (11)
1.一种用于净化燃料电池或电解电池中的气体/液体流的方法,所述燃料电池或电解电池至少包括第一电极、电解质和第二电极,所述方法包括以下步骤:
-在所述燃料电池或电解电池的第一电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;和/或在所述燃料电池或电解电池的第二电极的入口侧的气体/液体流内设置至少一个洗涤器;以及
-净化朝向所述第一和第二电极的气体/液体流;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与用作电解质材料和所述第一电极内的电极材料相同的材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与用作电解质材料和所述第二电极内的电极材料相同的材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,在与所述第一和/或第二电极的运行温度相同的温度下运行所述燃料电池或电解电池的在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器。
5.一种用于净化燃料电池或电解电池内的气体/液体流的系统,所述系统包括:
-燃料电池或电解电池,其包括:
-第一电极;
-电解质;和
-第二电极;
-朝向所述第一电极的气体/液体入口;
-朝向所述第二电极的气体/液体入口;
-净化部件,其包括位于所述第一电极的气体/液体入口内的至少一个洗涤器;和/或,净化部件,其包括位于所述第一电极的气体/液体入口内的至少一个洗涤器;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与用作电解质材料和所述第一电极内的电极材料相同的材料。
7.根据权利要求5或6所述的系统,其中,在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括与用作电解质材料和所述第二电极内的电极材料相同的材料。
8.一种洗涤器,其用在燃料电池或电解电池的第一和/或第二电极的入口侧的气体/液体流内,用于净化朝向所述第一和/或第二电极的气体/液体流;
其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器和/或在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,并且其中,所述适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料形成三相界,所述三相界与用所述至少一个洗涤器净化气体/液体流的电极的三相界类似或相同,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
9.根据权利要求8所述的洗涤器,其中,在所述第一电极的入口侧的气体/液体流内的至少一个洗涤器包括与用作电解质材料和所述第一电极内的电极材料相同的材料。
10.根据权利要求8所述的洗涤器,其中,在所述第二电极的入口侧的气体/液体流内的洗涤器包括用作电解质材料和所述第二电极内的电极材料相同的材料。
11.一种组合物用作洗涤器的用途,所述组合物包括适合用作电解质材料的材料和适合用作电极材料的材料,所述洗涤器适于净化燃料电池或电解电池内的气体/液体流,
条件是,所述燃料电池或电解电池不为固体氧化物电池。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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