CN106463734A - 用于防止固体氧化物燃料电池的铬污染的系统和方法 - Google Patents

用于防止固体氧化物燃料电池的铬污染的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106463734A
CN106463734A CN201580023047.2A CN201580023047A CN106463734A CN 106463734 A CN106463734 A CN 106463734A CN 201580023047 A CN201580023047 A CN 201580023047A CN 106463734 A CN106463734 A CN 106463734A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chromium
solid oxide
oxide fuel
battery system
sofc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580023047.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106463734B (zh
Inventor
贺鸿鹏
A·伍德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Versa Power Systems Ltd
Visa Power System Co Ltd
Original Assignee
Visa Power System Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Visa Power System Co Ltd filed Critical Visa Power System Co Ltd
Publication of CN106463734A publication Critical patent/CN106463734A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106463734B publication Critical patent/CN106463734B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0223Composites
    • H01M8/0228Composites in the form of layered or coated products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/64Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204Inorganic carriers, supports or substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234Inorganic material layers
    • B01J20/3236Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8647Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
    • H01M4/8657Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites layered
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88Processes of manufacture
    • H01M4/8878Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • H01M4/8892Impregnation or coating of the catalyst layer, e.g. by an ionomer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90Selection of catalytic material
    • H01M4/9016Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H01M4/9025Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
    • H01M4/9033Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206Metals or alloys
    • H01M8/0208Alloys
    • H01M8/021Alloys based on iron
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/30Alkali metal compounds
    • B01D2251/302Alkali metal compounds of lithium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/30Alkali metal compounds
    • B01D2251/304Alkali metal compounds of sodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/40Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/40Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/408Alkaline earth metal or magnesium compounds of barium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • B01D2251/602Oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • B01D2251/606Carbonates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B01D2253/1124Metal oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/60Heavy metals or heavy metal compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)

Abstract

在一些实施方式中,提供了固体氧化物燃料系统。固体氧化物燃料电池系统可以包括铬‑吸气材料。铬‑吸气材料可以与铬反应以从铬蒸汽去除铬种类。固体氧化物燃料电池系统还可以包括惰性衬底。铬‑吸气材料可以被涂覆至惰性衬底上。在铬种类可与固体氧化物燃料电池系中的阴极反应前,涂覆的衬底可以从铬蒸汽去除铬种类。

Description

用于防止固体氧化物燃料电池的铬污染的系统和方法
相关申请的交叉引用
本PCT申请是非临时性的,并且要求2014年3月20日提交的美国非临时申请号14/220,867的优先权的权益;并且涉及2014年3月20日提交的美国专利申请号14/220,688。上述申请中每个的内容通过引用并入本文。
背景技术
高温燃料电池比如固体氧化物燃料电池通常包括夹在阴极和阳极之间的电解质。氧与阴极处的电子结合以形成氧离子,其通过离子传导陶瓷将电解质传导至阳极。在阳极处,氧离子与氢和一氧化碳结合以形成水和二氧化碳,从而释放电子和生成电流。
多个燃料电池是堆叠的并且交织有互连板(interconnect plate),其分配气体至电极表面并且充当集电器。来自电池电堆(cell stack)的不锈钢电堆分——包括互连体(interconnect)——的挥发性铬种类降低燃料电池中阴极的性能。这些挥发性种类被携带在气流中并且沉积在电化学活性阴极区域处,其引起电化学阴极性能降低。该降低还可以在湿气的存在下加剧,其通常在燃料电池电堆中出现。本文描述的系统和方法提供了这些和其它需求的解决方案。
发明内容
在一些实施方式中,提供了固体氧化物燃料系统。固体氧化物燃料电池系统可以包括铬-吸气材料(getter material)。铬-吸气材料可以与铬反应以从铬蒸汽去除铬种类。固体氧化物燃料电池系统还可以包括惰性衬底。铬-吸气材料可以被涂覆至惰性衬底上。在铬种类可以与固体氧化物燃料电池系统中的阴极反应前,涂覆的衬底可以从铬蒸汽去除铬种类。
在一些实施方式中,减少固体氧化物燃料电池电堆中铬污染的方法可以包括利用铬-吸气材料涂覆衬底以形成涂覆的衬底。铬-吸气材料可以与铬反应以从铬蒸汽去除铬种类。方法可以包括将涂覆的衬底布置在固体氧化物燃料电池电堆中。在铬种类可以与固体氧化物燃料电池电堆中的阴极反应前,涂覆的衬底可以从固体氧化物燃料电池中的铬蒸汽去除铬种类。
在一些实施方式中,用于减少固体氧化物燃料电池中铬污染的方法可以包括提供铬-吸气材料。铬-吸气材料可以与铬反应以从铬蒸汽去除铬种类。方法可以包括在固体氧化物燃料电池的气流通道内布置涂覆的衬底。在铬种类可以与固体氧化物燃料电池中的阴极反应前,铬-吸气材料可以从固体氧化物燃料电池中的铬蒸汽去除铬种类。
附图说明
结合附图描述本发明:
图1在部件分解图中显示了本发明的一个可能的燃料电池电堆实施方式的实例部分;
图2显示了本发明的一个可能的燃料电池电堆的实例横截面;
图3是本发明的一个实施方式中的燃料电池和互连体之间的多层接触材料的扫描电子显微镜(SEM)照片;
图4显示了本发明的一个可能的燃料电池系统的实例工艺流程图;
图5是用于减少铬污染的本发明的一个实施方式的框图;
图6显示了使用掺和有接触膏(contact paste)并且施加至单个电池的碳酸钡粉末的阴极性能测试的结果;
图7是在固定电流密度和气流下参考案例、含钙添加物案例、和含镧添加物案例中的每个的燃料电池电压对时间的图;
图8是在固定电流密度和气流下参考案例、涂覆的互连体案例、和具有含钙添加物的涂覆的互连体案例中的每个的燃料电池电压对时间的图;
图9是在固定电流密度和气流下具有含镧和钙添加物的涂覆的互连体案例的燃料电池电压对时间的图。
具体实施方式
本文描述的实施方式包括可以被用作在300至850℃的温度范围中运行的固体氧化物燃料电池(SOFC)电堆和/或系统中的选择性铬过滤器的材料。另外,这样的过滤器还可以用于固体氧化物电解槽、可逆的固体氧化物电池、气体净化膜装置比如氧转运膜、和/或并入陶瓷或金属陶瓷电极的任何装置,所述陶瓷或金属陶瓷电极可能在300至1000℃的温度范围中遭受来自铬蒸汽种类的性能降低。
在实施方式中,具有第一燃料电池和第二燃料电池之间的互连体的燃料电池电堆提供有涂覆有铬-吸气材料的接触层。燃料电池电堆对于减少燃料电池的铬污染可以是有用的。在一些实施方式中,燃料电池电堆可以是固体氧化物燃料电池。在其它实施方式中,可以提供不同类型的燃料电池电堆。转至图1,显示了部件分解图中的燃料电池电堆100的一部分。图2显示了燃料电池电堆沿着线II的实施方式的横截面。在图1中。单个燃料电池110包括阳极112支撑结构,其具有薄电解质114,和阴极116。单个燃料电池电堆重复层包括燃料电池110和互连体118,其可以是具有如图1中所示的导流肋120的整体板。肋120可以帮助在电堆的进气和排气歧管之间提供跨越阴极116的整个表面的气流的均匀分布。阴极116可以包括复合材料,其包括贵金属比如钯和陶瓷,比如钇稳定的锆,如在共有的美国专利号6,420,064中描述的,其内容出于所有目的通过引用并入本文,如同在本文充分地陈述一样。取决于实施方式,阴极设计还可以依照美国专利号7,802,698和/或美国专利号7,190,568,其出于所有目的通过引用并入本文,如同在本文充分地陈述一样。在一些实施方式中,阴极116可以是纯陶瓷基阴极。通过在燃料电池电堆的装配期间将接触层122材料施加至阴极116和/或互连体118的面中的一个或二者,接触层122可以布置在阴极116和互连体118之间。
燃料电池电堆还可以具有布置在阳极112和互连体118之间的类似的或不同的接触层。在许多实施方式中,互连体118可以是燃料电池电堆内的铬的来源。互连体118和/或燃料电池电堆的任何其它部分还可以具有保护涂层以减轻铬中毒。这样的涂层可以包括锰钴氧化物(manganese cobalt oxide)尖晶石相。
在一些实施方式中,接触层122可以具有大约20μm和大约525μm之间的厚度。接触层122还可以包括至少两个外层和一个中间层。中间层可以包括导电材料。在这些或其它实施方式中,中间层可以具有大约25%和大约70%之间或大约30%和大约50%之间的孔隙度。中间层可以具有大约10μm和大约250μm之间的厚度。
在一些实施方式中,外部接触层可以包括细导电颗粒,而中间层可以包括粗导电颗粒。在这些或其它实施方式中,在细层和粗层中任一个或二者中的导电颗粒可以包括导电钙钛矿。细导电颗粒可以是具有小于大约2μm或在大约0.3μm和大约1.1μm之间的直径的颗粒。粗颗粒可以包括如此颗粒,平均地,是细颗粒的平均颗粒直径的至少1.5倍,和/或比细颗粒的平均颗粒直径大大约两倍。粗颗粒可以具有大于大约1μm和/或大于大约1.5μm的平均直径。
在一些实施方式中,接触层122可以以接触膏材料的形式施加。如图3中所示,经由实例燃料电池的SEM照片,接触膏材料可以以多层构造(302、304、306)施加。在这些或其它实施方式中,接触膏可以以三层施加,其中外层302粘附至燃料电池阴极308并且外层304粘附至互连体310。中间层306可以具有夹在外层302和304之间的粗颗粒。电解质314可以布置在阴极308和阳极312之间。
在这些或其它实施方式中,阴极308可以是陶瓷燃料电池电极,并且可以外层302可以不存在,以便中间层306可以直接与阴极308相邻。在一些实施方式中,电解质314可以是单层(例如氧化钇稳定的氧化锆)、或双层电解质(例如与阴极308相邻的氧化钆掺杂的二氧化铈和与此层相邻的氧化钇稳定的氧化锆)。
在一个实施方式中,接触层122可以包括铬-吸气材料。在一些实施方式中,接触层122可以具有孔隙,并且至少一部分的铬-吸气材料的可以布置在至少一部分的孔隙内。铬-吸气材料可以作为粉末(例如,碳酸钙和/或氧化镧)被包括,并且这样的粉末可以被替换为另外存在于接触层122中的陶瓷粉末中的一些(例如,将碳酸钙替换为钙钛矿粉末)。铬-吸气材料可以小于按体积计大约50%的接触层,或其可以小于按体积计大约33%的接触层。在这些或其它实施方式中,铬-吸气材料可以是按体积计大约20%的接触层122。
接触层122可以具有无机材料体积。无机材料体积被定义为接触层的体积减去接触层中孔隙的体积和任何有机材料的体积。在600至850℃的范围中的热处理后,铬-吸气材料可以是按体积计大约15%和大约33%之间、大约10%和33%之间、或大约1%和大约50%之间的接触层的无机材料体积。
在一些实施方式中,铬-吸气材料可以包括氧化镧、碳酸镧或碳酸钙。铬-吸气材料还可以包括氧化钡、氧化锂或氧化钠。在这些或其它实施方式中,铬-吸气材料可以包括碳酸钡、碳酸锂或碳酸钠。铬-吸气材料还可以包括这些或不同化合物的混合物,比如无机碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物或醋酸盐。在实施方式中,碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物和醋酸盐可以包括镧、钡、钙、锂或钠。在一些实施方式中,铬-吸气材料可以降低接触层的导电性,但是导电性的任何潜在减小可以被电极的较缓慢的降级抵消,这是由于铬-吸气剂减少阴极和/或燃料电池的其它部分的铬污染。
在这些或其它实施方式中,无机碳酸盐可以包括碳酸氢盐。无机碳酸盐可以与铬反应,以便无机碳酸盐在大约1和大约1.7之间对1的阳离子对铬的原子百分比下捕获铬原子。碳酸钡、碳酸钙和碳酸镧可以在至多1∶1的阳离子对铬的原子百分比下吸收挥发性铬种类或与挥发性铬种类反应。无机碳酸盐可以是碳酸镧、碳酸钙、碳酸锂、碳酸钠、碳酸氢钠、和/或碳酸钡。无机氧化物可以包括在大约1和大约1.7之间对1的阳离子对铬的原子百分比下捕获铬原子的阳离子。铬-吸气材料可以包括镧、钡、钙、锂、钠、和/或其氧化物。本文描述的化合物——作为燃料电池电堆的一部分——可以帮助减少燃料电池中的铬污染。
在这些或其它实施方式中,可以提供形成铬-吸气剂接触层和燃料电池的方法。此方法可以帮助减少铬污染并且提高燃料电池性能。方法可以包括将第一层施加至燃料电池电极或燃料电池互连体。第一层可以包括钙钛矿材料。第一层还可以包括镧钴镍氧化物(LCN)颗粒、和/或镧钴氧化物(LC)颗粒。LCN颗粒可以具有大约1.0μm的平均颗粒大小,其中大约50%的颗粒落入大约0.5μm至大约1.1μm的范围中。LCN颗粒的层的厚度可以小于大约25μm,并且可以或可以不被烧结。
方法还可以包括将第二层施加至第一层。第二层可以通过丝网印刷被施加至第一层上并且其后被干燥。第二层可以具有LCN颗粒,其具有大约1.5μm和大约3μm之间的平均颗粒大小。大部分的颗粒可以落入大约1μm和大约10μm之间的范围中。此第二层可以被称为粗LCN层、cLCN层、和/或应力消除层。
在实施方式中,造孔剂可以被添加至第二层,并且此添加可以导致第二层在成形后包括孔隙。铬-吸气材料可以布置在第二层的孔隙内。在这些或其它实施方式中,第三层的LCN颗粒可以被丝网印刷至第二层上。多个层可以通过在中间层中提供牺牲断裂层,从而提供更好的长期电池稳定性,其在热循环和长期运行期间帮助吸收膨胀不匹配。断裂层——其可以包含铬-吸气材料——也可以吸收铬蒸汽。铬-吸气材料可以包括本文先前讨论的任何化合物。虽然断裂层可以吸收铬,但是这样的吸收可以由于该层的高孔隙度而不将气流限制至阴极。
燃料电池电堆可以是燃料电池系统的一部分。图4显示了具有固体氧化物燃料电池电堆402的一个可能的燃料电池系统400。固体氧化物燃料电池电堆402可以是图1和2中的燃料电池电堆100。固体氧化物燃料电池电堆402连同电气启动加热器404可以是电堆模块406的一部分。固体氧化物燃料电池电堆402可以包括电堆歧管,其可以分配气体至电堆。
电堆模块406可以被连接至工厂热平衡设施(hot balance of plant)416。电堆模块406可以在电堆热箱(hot box)中。电堆热箱可以是包括电堆模块和工厂热平衡设施416的大部分或全部的隔热箱(insulated box)。进入工厂热平衡设施416的输入流可以包括天然气入口418。天然气入口418可以为固体氧化物燃料电池电堆402提供输入气体,包括氢。天然气还可以在启动燃烧器(start burner)420中燃烧。环境空气入口422可以向固体氧化物燃料电池电堆402提供环境空气,包括氧。进水口424可以为工厂热平衡设施416提供水。工厂热平衡设施416可以包括其它组件,包括空气热交换器426、燃料热交换器428、预转化反应器430、再循环冷却器432、和后燃烧器434。工厂热平衡设施416还可以包括热系统管路以连接各种组件。工厂热平衡设施416可以被连接至热回收和排气单元操作(unitoperation)436。
图5显示了用于减少燃料电池中组件的铬污染的一个可能的方法500。减少燃料电池中组件的铬污染可以通过增加的运行时间和/或更高的电池电压提高燃料电池的性能。在步骤502处,可以提供衬底。衬底可以是惰性衬底并且可以包括氧化铝。衬底可以涂覆有铬-吸气材料,其可以是本文先前讨论的任何化合物。铬-吸气材料可以是包括这些化合物的丸粒形式、粉末形式、或任何其它形式。涂覆过程可以引起铬-吸气材料变为通过共价键、离子键或其它键结合至衬底。因而,涂层可以更稳固地附连至衬底。
在步骤504处,方法500可以包括将涂覆的衬底布置在固体氧化物燃料电池电堆或系统中。在一些实施方式中,涂覆的衬底可以被布置在SOFC系统的电堆歧管、热系统管路、和/或电堆热箱中。在这些或其它实施方式中,涂覆的衬底还可以位于SOFC互连体的气流(air flow stream)或固体氧化物燃料电池的任何气流通道中。在一些实施方式中,将涂覆的衬底置于达到大约300℃以上的温度的SOFC系统中的任何位置可以是期望的。涂覆的衬底可以帮助从在SOFC电堆和/或系统中发现的不锈钢或其它组分捕获铬种类。在一些实施方式中,方法还可以包括将铬-吸气材料作为独立的组件(没有衬底)置于固体氧化物燃料电池电堆或系统内的相同或其它位置。在一些情况下,铬-吸气材料可以在没有衬底的情况下被布置在柱或其它组件中。这样的柱或组件可以填充有铬-吸气材料的粉末或丸粒。通过将具有铬-吸气材料的涂覆的衬底布置在本文讨论的位置中,铬-吸气材料可以帮助减少铬污染和提高燃料电池的性能。
实施例1
在管式炉中测试几种氧化物粉末(氧化锰、氧化锌、氧化钴、氧化铜、氧化锡、和氧化镍)的捕获铬的能力。氧化铬粉末被置于坩埚中,一片多孔不锈钢在上部。氧化物粉末被置于多孔不锈钢的上部。测试在具有10%湿度的流动空气中在750℃下进行1000小时。在测试后,氧化物粉末被称重以测定质量变化,并且进行能量色散X射线光谱(EDX)分析以查看是否有任何铬种类被吸收在粉末上。然而,在测试的粉末中没有检测到铬。
实施例2
在管式炉中测试几种氧化物粉末(氧化镧、氧化铜、氧化锰、氧化锡、氧化锌、和氧化钴)的捕获铬的能力。铬片——而不是氧化铬粉末——被置于坩埚中,一片多孔不锈钢在上部。氧化物粉末被置于多孔不锈钢的上部。测试在具有10%湿度的流动空气中在750℃下进行1000小时。在测试后,氧化物粉末被称重以测定质量变化,并且进行EDX分析以查看是否有任何铬种类被吸收在粉末上。在此实施例中,只有氧化镧样品在表面上显示了铬种类。具有铬的样品的区域是淡黄色,并且包含与镧相比多至20至25原子百分比的铬。此实施例显示,虽然氧化镧可以是铬-吸气材料,但不是所有无机氧化物都可以被用作铬-吸气材料。
实施例3
在管式炉中测试几种粉末捕获铬的能力。这些粉末包括碳酸钡、碳酸锶、碳酸钙、20mol%氧化钆掺杂的二氧化铈、氧化钕、和氧化锰。铬片——而不是氧化铬粉末——被置于坩埚中,一片多孔不锈钢在上部。粉末被置于多孔不锈钢的上部。测试在具有10%湿度的流动空气中在750℃下进行1000小时。在测试后,粉末被称重以测定质量变化,并且进行EDX分析以查看是否有任何铬种类被吸收在粉末上。在此实施例中,碳酸钡和碳酸钙显示了最佳的捕获铬的能力。20mol%氧化钆掺杂的二氧化铈和氧化锰未捕获任何铬种类。氧化钕改变了表面上的颜色(指示铬捕获),但是因为甚至在利用金涂覆样品后低导电率,不能进行EDX分析。
碳酸钡和碳酸钙的形态在1000小时测试后改变。新化合物表现更稠密。反应的区域显示出不同的形态,其指示捕获的不同量的铬。发现了1.7∶1的钡∶铬比率。发现了1∶1的钡∶钙比率。这些测试表明具有来自周期表的相同族的原子(例如,钙、钡、锰)的化合物可能不全是有效的铬-吸气材料。
实施例4
碳酸钡粉末与cLCN在接触膏中掺和并且用于具有阴极湿度的单电池测试。碳酸钡以cLCN含量的20%v/v的比率置换膏配方中的cLCN。此配方的细节,以及重量百分比的组分量显示在表1的第三行中。测试的结果显示在图6中。当引入10%阴极湿度时,电池快速地降级。虽然在作为铬种类的吸收的结果的测试后,SEM显示阴极层的上表面变得更稠密,但是利用EDX在接触膏的稠密表面下方检测不到或检测到非常少的铬。在表面上,钡可能已经与铬反应以形成大的氧化物颗粒,比如BaCrO4或其它铬铁矿,其可能已经阻断或显著地减少至阴极的气流。这样的减少的气流可能是在孔隙自身内物理吸收的铬或其它种类的结果。表面下方缺少或没有可检测的铬可能是一些其它阻断机制的结果。
表1
LCN粗粉末 石墨 氧化镧 碳酸钙 碳酸钡 松油醇 乙基纤维素 鱼油 总计
54.7 7.4 11.8 0.0 0.0 22.2 1.5 2.5 100.0
60.3 8.2 0.0 5.4 0.0 22.2 1.5 2.5 100.0
57.8 7.8 0.0 0.0 8.3 22.2 1.5 2.5 100.0
58.9 8.0 5.5 1.5 0.0 22.2 1.5 2.5 100.0
45.8 8.3 15.7 4.1 0.0 22.2 1.5 2.5 100.0
58.9 8.0 2.9 4.1 0.0 22.2 1.5 2.5 100.0
实施例5
在此实施例中,铬-吸气材料在标准丝网印刷油墨过程期间通过期望数量的成分的三辊式粉碎(triple-roll milling)或高剪切混合而被并入粗LCN膏。用于氧化镧和碳酸钙添加物的可能的丝网印刷油墨配方列在表1中。表中的所有值是重量百分比。
实施例6
为各种单电池测试针对时间测量电池电压。在这些测试中,基线材料系统与在中间接触层中具有含钙或镧添加物的电池比较。铬-吸气材料以接触层的无机含量的20%v/v的量添加,并且所有测试在10%湿度下进行以给出比挥发性铬种类的预期浓度更高的浓度。图7显示了不具有铬-过滤材料的参考电池与具有钙或镧添加物的电池的电池测试比较。参考案例(标记为101768参考)在428小时内显示1,000小时内电压的21.64%的降低的当量。钙测试(标记为101833Ca-cLCN和表1中的第二行)在2,000小时内显示1000小时内电压的7.64%的降低的当量,而镧测试(标记为101838La-cLCN和表1中的第一行)在1450小时内显示1000小时内电压的3.6%的降低的当量。因而,参考案例显示了电池电压的衰退,其比具有含钙或镧添加物的测试更早和更快二者。钙测试独立于镧测试进行。这些测试显示在此实施例中添加钙或镧潜在地通过捕获铬种类对于维持电池性能是有效的。
将氧化镧并入cLCN层还可以导致降级速率的显著减小,并且当引入10%湿度时,与干燥空气相比具有降级不增加的长得多的时期。图7显示了在此实施例中镧胜过钙。
实施例7
含钙添加物被添加至cLCN接触膏并且连同涂覆的阴极夹具进行测试。出于此测试的目的,涂覆的阴极夹具代表电堆互连体并且使用在SOFC电堆中使用的相同的材料。图8显示了单独使用涂覆的阴极夹具(互连体)的作用和当使用除涂层之外的碳酸钙时所见的改进。如图8中所示,涂覆有钴的430SS互连体(标记为涂覆有430的101777w)比未涂覆的参考案例(标记为101768参考)显示出更慢和更少的降级。添加含钙添加物连同不同的涂覆的互连体(标记为涂覆有ZMG的101843Ca-cLCN w)导致甚至更慢和更少的降级。在此实施例中,互连体是ZMG 232G10——具有与430SS稍微不同的组合物的不锈钢,并且可以具有比430SS更好的对高温氧化的耐受性。在测试持续期间内,在具有含钙添加物的涂覆的互连体中没有见到降级,而且该测试显示1000小时内电压的-0.4%的降低的当量。
实施例8
碳酸钙和氧化镧添加物的混合物被添加至cLCN接触膏,并且连同涂覆有钴的ZMG232 G10阴极夹具进行测试。图9显示了具有表1的第4行中的配方的涂覆的阴极夹具的作用。涂覆有钴的ZMG 232 G10夹具比涂覆有钴的430SS夹具更稍微缓慢地降级。对于涂覆有钴和碳酸钙和氧化镧添加物的ZMG 232 G10夹具,测试显示了每1000小时运行电压的0.55%的降低的当量。
实施例9
在单电池的阴极接触层在10%湿度下测试1600小时后,通过SEM和EDX分析阴极接触层。中间接触层具有20%v/v碳酸钙添加物。EDX分析的结果显示在表2中,而且所有结果都是原子百分比。EDX分析显示在测试后,钙与铬具有近似1∶1的原子比,其指示它可以是有效的铬-吸气剂。
表2
光谱 O Ca Cr Co Ni La
1 79.04 8.68 8.78 0.98 0.66 1.86
2 71.33 12.51 13.50 0.64 0.62 1.40
已经描述了几种实施方式,本领域技术人员将认识到可以使用各种修改、可选的构造和等价物,而不背离本发明的精神。另外,为了避免不必要地使本发明模糊,并没有描述一些熟知的过程和要素。另外,任何具体实施方式的细节可能不总是呈现于该实施方式的变型中,或可以被添加至其它实施方式。
在提供值的范围时,可以理解在该范围的上限和下限之间的每个介于中间的值——除非上下文另外明确地规定,至下限单元的十分之一——也被具体地公开。涵盖陈述的范围中的任何陈述的值或介于中间的值之间的每个更小的范围和在该陈述的范围中的任何其它陈述的值或介于中间的值。这些更小的范围的上限或下限可以被独立地包括或排除在范围中,并且每个范围——其中任一个、没有一个或两个界限包括在更小的范围中——也涵盖在本发明内,受制于陈述的范围中任何具体排除的界限。在陈述的范围包括界限中的一个或两个时,也包括排除那些包括的界限中的任一个或两个的范围。
如在本文和所附权利要求书中使用的,除非上下文另外明确规定,单数形式“一个”、“一种”或“该”包括复数指代物。因而,例如,提及“一种方法”包括多种这样的方法,并且提及“该层”包括提及一个或多个层和本领域技术人员已知的其等价物,等等。当被用于修饰数值时,术语“大约”指示围绕普通技术人员预期的数值的精度水平。现在已经出于清楚和理解的目的详细地描述了本发明。然而,将领会的是,可以在所附权利要求的范围内实践某些改变和修改。

Claims (20)

1.固体氧化物燃料电池系统,其包括:
铬-吸气材料,其中所述铬-吸气材料包括与铬反应以从铬蒸汽去除铬种类的材料;和
惰性衬底,
其中所述铬-吸气材料被涂覆至所述惰性衬底上以形成涂覆的衬底,所述涂覆的衬底在所述铬种类可与所述固体氧化物燃料电池系统中的阴极反应前,从所述固体氧化物燃料电池系统中的铬蒸汽去除铬种类。
2.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述铬-吸气材料包括选自以下的化合物:
氧化镧,
碳酸镧,和
碳酸钙。
3.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述铬-吸气材料包括无机碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、或醋酸盐,其与铬蒸汽在300至850℃的范围中反应。
4.权利要求3所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述铬-吸气材料进一步包括镧、钡、钙、锂、或钠。
5.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述涂覆的衬底被布置在所述固体氧化物燃料电池系统的固体氧化物燃料电池电堆中。
6.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述铬-吸气材料包括选择以下的化合物:
氧化钡,
氧化锂,和
氧化钠。
7.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述涂覆的衬底被布置在所述固体氧化物燃料电池系统的电堆歧管或电堆热箱中。
8.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述涂覆的衬底被布置在所述固体氧化物燃料电池系统的热系统管路中。
9.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述涂覆的衬底被布置在所述固体氧化物燃料电池系统的固体氧化物燃料电池互连体的气流中。
10.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述涂覆的衬底被布置在所述固体氧化物燃料电池系统的区域中,
其中所述区域达到大约300℃以上的温度。
11.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述铬-吸气材料包括丸粒。
12.权利要求1所述的固体氧化物燃料电池系统,其中:
所述惰性衬底包括氧化铝。
13.用于减少固体氧化物燃料电池电堆中铬污染的方法,所述方法包括:
利用铬-吸气材料涂覆衬底以形成涂覆的衬底,其中所述铬-吸气材料包括与铬反应以从铬蒸汽去除铬种类的材料;和
将所述涂覆的衬底布置在所述固体氧化物燃料电池电堆中,其中所述涂覆的衬底在所述铬种类可与所述固体氧化物燃料电池电堆中的阴极反应前,从所述固体氧化物燃料电池电堆中的铬蒸汽去除铬种类。
14.权利要求13所述的用于减少固体氧化物燃料电池电堆中铬污染的方法,其中:
所述铬-吸气材料选自:
氧化镧,
碳酸镧,和
碳酸钙。
15.权利要求13所述的用于减少固体氧化物燃料电池电堆中铬污染的方法,其中:
所述铬-吸气材料包括无机碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、或醋酸盐,其与铬蒸汽在300至850℃的范围中反应。
16.用于减少固体氧化物燃料电池中铬污染的方法,所述方法包括:
提供铬-吸气材料,其中所述铬-吸气材料包括与铬反应以从铬蒸汽去除铬种类的材料;和
将所述铬-吸气材料布置在所述固体氧化物燃料电池的气流通道内,其中所述铬-吸气材料在所述铬种类可与所述固体氧化物燃料电池中的阴极反应前,从所述固体氧化物燃料电池中的铬蒸汽去除铬种类。
17.权利要求16所述的用于减少固体氧化物燃料电池中铬污染的方法,其中:
所述方法包括将所述铬-吸气材料涂覆至衬底上,
其中布置所述铬-吸气材料包括将所述衬底布置在气流通道内。
18.权利要求16所述的用于减少固体氧化物燃料电池中铬污染的方法,其中:
所述铬-吸气材料包括:
氧化镧,
碳酸镧,或
碳酸钙。
19.权利要求16所述的用于减少固体氧化物燃料电池中铬污染的方法,其中:
所述铬-吸气材料包括无机碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、或醋酸盐,其与铬蒸汽在300至850℃的范围中反应。
20.权利要求16所述的用于减少固体氧化物燃料电池中铬污染的方法,其中:
所述固体氧化物燃料电池是固体氧化物燃料电池系统的一部分,并且
所述方法包括在所述固体氧化物燃料电池系统中的柱中填充所述铬-吸气材料。
CN201580023047.2A 2014-03-20 2015-03-17 用于防止固体氧化物燃料电池的铬污染的系统和方法 Active CN106463734B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/220,867 2014-03-20
US14/220,867 US9559366B2 (en) 2014-03-20 2014-03-20 Systems and methods for preventing chromium contamination of solid oxide fuel cells
PCT/US2015/020872 WO2015142782A1 (en) 2014-03-20 2015-03-17 Systems and methods for preventing chromium contamination of solid oxide fuel cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106463734A true CN106463734A (zh) 2017-02-22
CN106463734B CN106463734B (zh) 2020-03-17

Family

ID=52808151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580023047.2A Active CN106463734B (zh) 2014-03-20 2015-03-17 用于防止固体氧化物燃料电池的铬污染的系统和方法

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9559366B2 (zh)
EP (1) EP3120401B1 (zh)
JP (1) JP6448760B2 (zh)
KR (1) KR102033117B1 (zh)
CN (1) CN106463734B (zh)
CA (1) CA2942898C (zh)
DK (1) DK3120401T3 (zh)
WO (1) WO2015142782A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112638518A (zh) * 2018-09-05 2021-04-09 住友电气工业株式会社 铬吸附材料和燃料电池
CN112640172A (zh) * 2018-09-05 2021-04-09 住友电气工业株式会社 燃料电池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102207387B1 (ko) * 2017-09-04 2021-01-25 주식회사 엘지화학 고체산화물 연료전지
JP6637939B2 (ja) * 2017-10-12 2020-01-29 日本碍子株式会社 燃料電池セル及びセルスタック装置
GB201903350D0 (en) 2019-03-11 2019-04-24 Coorstek Membrane Sciences As Ceramic materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1646449A (zh) * 2002-02-20 2005-07-27 美国离子公司 固体氧化物燃料电池和系统
CN1708872A (zh) * 2002-10-01 2005-12-14 劳斯莱斯有限公司 固体氧化物燃料电池系统
CN101682043A (zh) * 2007-01-09 2010-03-24 丹麦科技大学 一种用于固体氧化物燃料电池的多层阻挡构件的制造方法
US20140057184A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Bloom Energy Corporation Systems and Methods for Suppressing Chromium Poisoning in Fuel Cells

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07153469A (ja) * 1993-11-29 1995-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解質型燃料電池
JPH07326377A (ja) * 1994-05-30 1995-12-12 Sanyo Electric Co Ltd 高温型固体電解質燃料電池の運転方法
US5976723A (en) * 1997-03-12 1999-11-02 Boffito; Claudio Getter materials for cracking ammonia
JP4194143B2 (ja) 1998-10-09 2008-12-10 株式会社神戸製鋼所 ガス耐食性とプラズマ耐食性に優れたアルミニウム合金材
AU769575B2 (en) 1999-10-08 2004-01-29 Versa Power Systems Ltd. Composite electrodes for solid state electrochemical devices
US6653009B2 (en) 2001-10-19 2003-11-25 Sarnoff Corporation Solid oxide fuel cells and interconnectors
US20060166053A1 (en) * 2001-11-21 2006-07-27 Badding Michael E Solid oxide fuel cell assembly with replaceable stack and packet modules
US8158057B2 (en) * 2005-06-15 2012-04-17 Ati Properties, Inc. Interconnects for solid oxide fuel cells and ferritic stainless steels adapted for use with solid oxide fuel cells
US7981561B2 (en) 2005-06-15 2011-07-19 Ati Properties, Inc. Interconnects for solid oxide fuel cells and ferritic stainless steels adapted for use with solid oxide fuel cells
US7425231B2 (en) 2003-08-06 2008-09-16 Air Products And Chemicals, Inc. Feed gas contaminant removal in ion transport membrane systems
US7314678B2 (en) * 2003-08-25 2008-01-01 Corning Incorporated Solid oxide fuel cell device with a component having a protective coatings and a method for making such
US7190568B2 (en) 2004-11-16 2007-03-13 Versa Power Systems Ltd. Electrically conductive fuel cell contact materials
US7802698B2 (en) 2005-05-17 2010-09-28 Tna Australia Pty Limited Apparatus to insert articles into bags
GB2431163A (en) * 2005-07-11 2007-04-18 Itri Ltd Friction material and process for the production thereof
CN101443947B (zh) 2006-04-05 2014-09-17 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 具有高温结合的陶瓷互连的sofc堆及其制备方法
EP1850412A1 (en) * 2006-04-26 2007-10-31 Technical University of Denmark A multi-layer coating
AT9543U1 (de) 2006-07-07 2007-11-15 Plansee Se Verfahren zur herstellung einer elektrisch leitfähigen schicht
JP4920330B2 (ja) * 2006-07-18 2012-04-18 ソニー株式会社 実装構造体の実装方法、発光ダイオードディスプレイの実装方法、発光ダイオードバックライトの実装方法および電子機器の実装方法
JP4912471B2 (ja) * 2006-10-26 2012-04-11 ボルボ ラストバグナー アーベー 加圧低粘度燃料とともに使用するための内燃エンジン
WO2008082387A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-10 Utc Power Corporation Multi-wire, long-life interconnects for fuel cell stacks
US7754367B2 (en) * 2007-06-28 2010-07-13 Delphi Technologies, Inc. Solid bonded interconnect system in a lightweight solid oxide fuel cell stack
EP2031677B1 (en) 2007-08-31 2011-10-12 Technical University of Denmark Removal of impurity phases from electrochemical devices
DE102007053075B4 (de) 2007-11-05 2009-09-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Funktionsschicht für Hochtemperaturbrennstoffzellen und Verfahren zur Herstellung
EP2104172A1 (en) * 2008-03-20 2009-09-23 The Technical University of Denmark A composite glass seal for a solid oxide electrolyser cell stack
US7989374B2 (en) 2008-05-15 2011-08-02 Corning Incorporated Non-contaminating, electro-chemically stable glass frit sealing materials and seals and devices using such sealing materials
US20090317705A1 (en) 2008-06-20 2009-12-24 General Electric Company Fuel cell interconnect structures, and related devices and processes
WO2010009462A2 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Massachusetts Institute Of Technology Dark current reduction for large area photodiodes
JP5266930B2 (ja) 2008-07-25 2013-08-21 日産自動車株式会社 固体酸化物形燃料電池スタック及びその製造方法
WO2010085248A1 (en) 2009-01-22 2010-07-29 Utc Power Corporation Solid oxide fuel cell having metal support with a compliant porous nickel layer
JP5455607B2 (ja) 2009-12-21 2014-03-26 三菱重工業株式会社 固体酸化物燃料電池及びその運転方法
EP2360767B1 (de) * 2010-02-12 2016-08-24 Hexis AG Brennstoffzellensystem
JP5261616B2 (ja) * 2011-02-14 2013-08-14 パナソニック株式会社 気体吸着デバイス及びそれを備えた真空断熱材
JP2012225337A (ja) * 2011-04-08 2012-11-15 Shinku Jikkenshitsu:Kk 非蒸発型ゲッターポンプ
ITMI20111870A1 (it) * 2011-10-14 2013-04-15 Getters Spa Composizioni di getter non evaporabili che possono essere riattivate a bassa temperatura dopo l'esposizione a gas reattivi ad una temperatura maggiore
TWI549348B (zh) 2011-11-18 2016-09-11 博隆能源股份有限公司 燃料電池之互連體及製造方法
EP2780969A4 (en) 2011-11-18 2016-04-27 Bloom Energy Corp METHOD FOR PRODUCING A FUEL CELL CONNECTION BY POWDER METALLURGY
US10431833B2 (en) 2012-03-01 2019-10-01 Bloom Energy Corporation Coatings for metal interconnects to reduce SOFC degradation
US20140005718A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Multi-functional powered surgical device with external dissection features
US20150027055A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of hydrogen sulfide from natural gas
JP2015106445A (ja) * 2013-11-28 2015-06-08 東京瓦斯株式会社 燃料電池モジュール、燃料電池発電システム、ガス流路部材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1646449A (zh) * 2002-02-20 2005-07-27 美国离子公司 固体氧化物燃料电池和系统
CN1708872A (zh) * 2002-10-01 2005-12-14 劳斯莱斯有限公司 固体氧化物燃料电池系统
CN101682043A (zh) * 2007-01-09 2010-03-24 丹麦科技大学 一种用于固体氧化物燃料电池的多层阻挡构件的制造方法
US20140057184A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Bloom Energy Corporation Systems and Methods for Suppressing Chromium Poisoning in Fuel Cells

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112638518A (zh) * 2018-09-05 2021-04-09 住友电气工业株式会社 铬吸附材料和燃料电池
CN112640172A (zh) * 2018-09-05 2021-04-09 住友电气工业株式会社 燃料电池
CN112640172B (zh) * 2018-09-05 2023-09-22 住友电气工业株式会社 燃料电池
US11984627B2 (en) 2018-09-05 2024-05-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Chromium adsorption material and fuel cell
US11996589B2 (en) 2018-09-05 2024-05-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fuel cell
CN112638518B (zh) * 2018-09-05 2024-06-07 住友电气工业株式会社 铬吸附材料和燃料电池

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015142782A1 (en) 2015-09-24
DK3120401T3 (da) 2020-03-09
CN106463734B (zh) 2020-03-17
JP2017509133A (ja) 2017-03-30
CA2942898A1 (en) 2015-09-24
US9559366B2 (en) 2017-01-31
JP6448760B2 (ja) 2019-01-09
CA2942898C (en) 2019-09-24
US20170187048A1 (en) 2017-06-29
EP3120401A1 (en) 2017-01-25
KR102033117B1 (ko) 2019-10-16
KR20170010353A (ko) 2017-01-31
EP3120401B1 (en) 2020-02-12
US20150270557A1 (en) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105981207B (zh) 电化学能量转换装置、电池及其负极侧材料
CN106463734A (zh) 用于防止固体氧化物燃料电池的铬污染的系统和方法
US7655346B2 (en) Electrode material and fuel cell
KR20100063667A (ko) 고체 산화물 전지 및 고체 산화물 전지 스택
CN108463913B (zh) 导电构件、单体堆、模块及模块收容装置
US20140170529A1 (en) Metal composite material for attachment to ceramic
US20060257714A1 (en) Electrode material and fuel cell
CN106537672A (zh) 用于防止固体氧化物燃料电池的铬污染的阴极接触层设计
Cherng et al. Microstructure and performance of micro-tubular solid oxide fuel cells made by aqueous electrophoretic deposition
KR20200041214A (ko) 코발트 산화물 나노 입자가 함침된 lsm-esb 계열 복합 공기극 및 그 제조 방법
JP2003317738A (ja) 燃料電池の製造方法
JP7048247B2 (ja) Sofcの空気極用接合部材とこれに用いる導電性接合材料
Singh Development of Chromium and Sulfur Getter for Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) System
EP2680358B1 (en) Fuel cell
JP2014116073A (ja) 燃料電池セル
Ahn Engineering high performance intermediate temperature solid oxide fuel cells
Ried Development of Solid Oxide Fuel Cell cathodes for operation at 600 C
TAMM KADI TAMM

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant