DE1496175A1 - Brennstoffelement - Google Patents

Brennstoffelement

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DE1496175A1
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hydrogen
membrane
catalyst
anode
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DE19641496175
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Vertes Michael Andrew
Hartner Antal Janos
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Leesona Corp
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Leesona Corp
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
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    • 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

ILSE RUCH
PATENTANWALT H 9 6 1 7 R
REICHBSJBACHSTR. 51 TEL 863251
znug H. FEB. 1969
leesona Corporation,, Warwick, Bhode Island^ TJSA >
Br enns t of f el ement
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffelements, in dem der als Brennstoff dienende Wasserstoff in situ aus einem wasserstoffhaltigen Material erzeugt wird und bei dem ^ Wasserstoffdiffusionsanode aus einer Palladiumlegierung in innigem Kontakt mit einem Katalysator stehto
Ein Brennstoffelement ist eine Vorrichtung zur Umwandlung der chemischen Energie der Umsetzung zv&sohen einem Brennstoff und einem Oxydationsmittel direkt in niedrig gespannten elektrischen Strom« Die fcel der Herstellung ■wirksamer Brennstoffelemente su lösenden Probleme liegen hauptsächlich auf dem Gebiet der chemischen Kinetik» Doho· damit ein solches Element wirksam arbeitet» muß die Menge an Ensrgiö der Umsetzung, die in Porm von Wärme frei wird
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und somit verlorengeht, so gering wie möglich-gehalten werden.» während andererseits die !Reaktionsgeschwindigkeit ausreichend hoch aein mu89 daß aus einem Element mit tragbaren Abmessungen die erforderliche elektrische Energie gewonnen werden
Ein Brennstoffelement enthalt eine Brennstoffelektrode„ eine oxydierende Elektrode, einen Elektrolyten zwischen ä€>n Elektroden und Mittel sur Zuführung von Brennstoff und Oxydationsmittel an die entsprechenden Elektroden. Beim Betrieb eines Brennstoffelementes mit eines alkalischen Elektrolyten wird daß Oxydationsmittel durch die Kathode oder oxydierende Elektrode, wo es inne^lialb deren Poren mit dem Elektrolyten reagiert t geleitet. Dabei v/erden Hydroxy!ionen gebildet? die durch die Poren der Elektrode hindurch und in den Elektrolyten eintreten s in d.em eie in Sichtung sur Anode wandern. Der. Brennstoff wird an die Anode geleitet9 wo ©ine elektroQ&eiaische Oxydation erfolgt. Die Moleküle· des Brennstoffs dissoiaiiören.j und der positive Seil des Moleküls Mldet mit deia Oxydationsmittel ein. Keaktionsprodukt, daß die Elektrode mit negativer Aufladung verläßt» Bei Verwendung eines sauren Elektrolyten ist der Mechanismus ähnlich. Jedoch wandert der positiv© Teil des dissosiierten Brennstoffes sur Kathode und reagiert dort mit dem negativen Anteil de^ Oxydationsmittels unter Bildung eines neutralen Produktes. Sctvohl bei Verwendung eine3 alkaliochen wie bei Verwendung eines sauren Elektrolyten werden die elektrischen Ladtingen der Elektroden über eine äußer© Leitung abgesogen.
."Da im Gegensats su den meisten anderen Energiequellen Brennstoffelemente nicht der Beschränkung des Oarnot1sehen Kreisprozesses hinsichtlieh der maximalen Umwandlung von Wärme in Energie unterliegen^ ist die Wirkung eines
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Brennstoffelementes lediglich das Ergebnis der Umwandlung der freien Energie äer Umsetzung und des Grades der Irreversibilität der Vorgänge in dem Element <. Daher sind Brennstoffelemente von großem v/irtschaftIiohem Interesse, und es sind schon Brennstoffelemente mit einer- Energieaus-, beute bis zu etwa 9$fß> hergestellt worden, -während die Energiaausbeute beispielsweise einer Gasturbine zufolge der Beschränkung duroh den Carnot'sehen Kreisprozeß nur etwa 30$ beträgt. Außerdem ist die Konstruktion von Brennstoffelementen derart einfach,, daß sie insbesondere als Energiequöllen in unterentwiekelten oder abgelegenen Gegenden der Welt geeignet sind.
In dem Bemühen, technisch verwendbare Brennstoffelement β zu entwickeln* ist solion viel lOrsohungsarbeit geleistet worden* di© insbesondere auf die Auffindung von Elektroden, die sich für die Verwendung billiger und leicht erhältlicher Brennstoffe eignent gerichtet war. Sine ideale Elektrode soll eine genaue Kontrolle der Grenzfläche, an der die Reaktion erfolgt, d,h« der Grenzfläche zwischen der Elektro» denoberf lache j, dem gasförmigen Brennstoff und dem Elektrolyten, ermöglichen, eine hohe Aktivität bei Verwendung von technisch verfügbaren Brennstoffen haben, verhältnismäßig leioht und in ihrer Herstellung billig sein. In früheren Brennstoffelementen wurden meist homoporöse Elektroden verwendet, Um die Grensfläohe zwischen fester Elektrode, umzusetzendem Gas und Elektrolyt zu steuern, war es dabei notwendig, die Porengröße der Elektrode während ihrer Herstellung genau zu regulieren und während des -Betriebs des Elementes den Druckabfall dos Gases duroh die Elektrode und die überfläölienspannung des Elektrolyten genau zu steuern. Praktisch ist es jedoch nicht möglich, eine vollständig einiieitliohe PorengxSße zu erzielen. Daher vmräen bei Botrieb dee Elementes zufolge der Kapillarität immer die kleineren Poren von Elektrolyt überflutet t oder os perlte unverbrauchtes Gas durch die größeren Poren. QfiQ819/09 6'A
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Dieses Problem wurde von Francis T. Bacon durch die Einführung einer biporöaen Elektrode, bei deren Verwendung in einem Brennstoffelement die größeren Poren dem zuströmenden Sas und die kleineren Poren dem Elektrolyten zugewandt sind, gelöst. Di© Drelphasöngrexiaf lache von Gas, Elektrode und Elektrolyt bildet sioh an der biporösen Wand aus. Derartige Elektroden aind jedoch verhältnismäßig teuer, da sie die Verwendung sorgfältig fraktionierter Metallpulver mit einheitlioher, wohldefinierter Korngröße und ein vielstufiges Herst ellungsverfc-Jaren erfordern. Außerdem wird bei einem mit . Sauerstoff und Wasserstoff betriebenen brennstoffelement innerhalb der Poren Wasser gebildet, das nicht leicht zu entfernen 1st, und schließlich muß für den Betrieb des Elementes praktisch reiner Wasserstoff verwendet v/erden, da Verunreinigungen in dem Gas die Öffnungen.der Poren blockieren und dadurch die Geschwindigkeit der Diffusion von Wasserstoff au der Grensflache, an der die Umsetsung erfolgt, vermindern. .
Seit-kurzem sind Elektroden aus nicht-porösen Membranen aus Palladiumlegierungen bekannt. Solche Elektroden sind leicht ermöglichen die Diffusion von Wasserstoff und verhindern den Durchtritt inerter gasförmiger Verunreinigungen in den Elektrolyten, und Wasser kann nur auf.£ar Elektrolytseite y der Membran gebildet werden» Jedoch kann als Brennstoff nur Wasserstoff verv/öiidet werden und Wasserstoff ist selbst in unreiner !Form ein verhältnismäßig teures GaS9 das audem hinsichtlich seiner Lagerung Probleme auf wirft, da er unter Druck öder in kryogenoii, Tanks gehalten werden muß. Er iot daher, insbesondere in beweglichen Einheiten, nur beschränkt als Brennstoff verwendbar. Es besteht daher eino Nachfrage nach einer Elektrode für Brennstoffelemente,- die mit billigen flüssigen Brennstoffen, wie Methanol oder Äthanol, arbeitet„ dabei aber gleich gute elektrochemische-Eigenschaften beoitst β
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Es ist schon bekannt,.ein Brennstoffelement in Kombination mit einem Wasserstoffgenerator, d*he einer Vorrichtung, in der kohlenstoffhaltige Brennstoffe durch Wärme und vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators unter Bildung von Wasserstoff und Nebenprodukten georackt und reformiert werden„ au betreiben. Der in dieser Vorrichtung erzeugte* Wasserstoff wird dann der Brennstoffelektrode des Elementes zugeführt. Die für ein solches Brennstoffelement mit Wanserstoffgenerator erforderliche Hilfsausrüstung benötigt aber viel Kaum, und außerdem arbeiten diese Wasserstoffgeneratoren, wie sich aua Gleichgewiehtebetrachtungen ergifcl·, λ nur bei hohen !Temperaturen, d.h0 aur L/Beugung von Wasserstoff aus den kohlenstoffhaltigen Brennstoffen ist eine be-, träohtliohe Menge an Wärmeenergie erforderlich, wodurch wiederum die Kosten erhöht v/erden. Auch derartige Kombinationen eignen sich nicht für bewegliche Anlagen»
e'er vorliegenden Erfindung ist daher ein kompaktes Brennstoffelement, das mit einem Wasserstoff erzeugenden Brannstoff betrieben werden kann und trotadem die gleiche elektrochemische Aktivität besitst wie.ein mit reinem Wasser« stoff betriebenes Brennstoffelement. .
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein kompaktes Brennstoffelement» in dem praktisch die gesamte, bei der Energie liefernden Umsetzung in dem "Element noch in 3?orm von Wärme freiwerdende Energie verbraucht wird»
EIa weiteres Ziel der Erfindung ist ein kompaktes Brennstoffelement, mit dem überlangere Zelt bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen unter Verwendung Wasserstoff erzeugender Brennstoffe hoho Stromdichten erzeugt werden können»
Bi-a weiteres 2iel der Erfindung ist ein kompaktes Brennstoff»
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element mit ©iner nicht-porösen Wassei^toffdiffusionslektro« de, das einen "in siW-Waseerst off generator enthält« ·
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Brennstoffelement» das mit einem wasaerstoffhaltigen Brennstoff betrieben wird,, wobei eich das Gleichgewicht der Y/araserstoff erzeugenden Umsetzung nioht einstellen kann? weil der erseugte Wasserstoff sofort verbraucht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Heformierungs- und/oder Wassergas~.Katalysator (shift catalyst) in innigem
™ Kontakt mit einer nloht-porösen Wassers*1;offdiffusionssnode, wie einer Membran aus einer Palladiuinlegierung, oder in unmittelbarer Hähe einer solchen Anode angeordnet. Als !katalytisches Material kann irgendein Heformierungs- oder.Waseergas-Katalysat-or verwendet werden. Der Anode wird» vorzugsweise in Gegenwart von Nasser, ein wasserstofferseugeü&ar Brennstoff, wie Methanol, üthanol oder Kohlenmono^iyd 9 suge^ führt, und dieser Brennstoff unterliegt an dem Katalysator einer Reformierung, bei der gasförmiger Waaaeretoff und SSebenprodutete gebildet werden. Der ersseiigte Wasserstoff diffundiert von der Stelle seiner Erzeugung sofort durch die nichtporöse Yi/asserßtoffdiffusionsHiQfflbran, so daß sioh das Gleich~ gewicht der TTjnsetzuag nioht einstellen Kann und die Bildung; von weiterem Wasserstoff begünstigt wird» Dia nicht-porös© Membran fungiert also gleichseitig als Anode des Brennstoffelementes und· als Wasserstoffextraktor. Außerdem wird bei TJiaset2ung in dem Brennstoffelement erzeugte Wärme für die KefozBiierung verbraucht.
Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung .eines Brennet off element es gemäß der Erfindung6 bei dem ©in Wasserstoff erseugender Brennstoff von einer Eagsrungsstelle in oine Kammer A hinter einer nicht-porösen Wasserstoffdiffueions-
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membran 39 die in innigem Kontakt mi+ Einern katalytlsohen .Material C Bteht oder diesem benachbart ist, geleitet wird. Durch die Umsetzung an dor katalytisehen Sohiaht wird bei "Verwendung eines Gemisches, von Methan und Dampf als Brennet off nach den folgenden Gleichungen Ytesserstoff erzeugt:
CH4 + H2O «» 00 + 3H2 (1)
CO + H2O ■—-—-*■&■ CO2+ H2 (2)
Der erseugte Wasserstoff diffunidert duroh die Membran B und wird damit von der Stelle der Umsetzung abgezogen. An der Diffueionsmembran B erfolgt ©ine Chemisorption, bei der ein Elektron von dem V/asserstoffmolekül entfernt und über eine äußere Leitung D i:n Richtung sur Kathode E geleitet wird» Oxydationsmittel wird in eine Kammer G geleitet und wird von der Kathode E absorbiert. Bei Verwendung eines alkalischen Elektrolyten wandern Hydroxyl!onen durch den Elektrolyten zur Anode, wo eie unter Bildung von Wasser gebunden werden.
Da die katalytisohe Schicht in innigem. Kontakt mit der nichtporösen WasserstoffdiffuB&onamembran steht oder sich nahe an dieser Membran befindet und daher der erzeugte Y/asserstoff sofort abgezogen wird9 erfolgen die obigen Umsetzungen (1) und (2) gleichseitig, so daß eine "lOO^-ige Umwandlung des Kohlenwaaaeret of feg möglich-wird ο Andererseits sind aber die Lagen der Gleichgewichte der Umsetzungen (1) und (2) tompsraturabhtingig. So wäre beispielsweise noch bei einer Reaktortemperatur von 3160C bei Verwendung der bekannten Katalysatoren di© Umwandlung (i) gshr gering.» d.fcu eine hohe Umwandlung kann nur bei verhältnismäßig hohen Temperattiren erBioIt worden. Boi hohen Temperaturen ist jedoch der Was-
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seratoffgehalt des Gasgemisches der UiJ^etaung (2) verhältnismäßig gering. Daher muß die !!temperatur gesenkt werden, um bei der Umwandlung (2) eine hohe Umwandlung zu ersielen-Außerdem muß für die Ümeeteung (2) sin selektiver Katalysator verwendet werden, damit die Umsetzung (2) nioht in umgekehrter Richtung verläuft und bei der niedrigen Temperatur wieder Methan gebildet wird«
Die bei dem Brennstoffelement gemäß der Erfindung in situ erfolgende Bildung von Wasserstoff hat also gegenüber den üblichen Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff naoh den obigen Gtleioäungen (1) und (2) den wesentlichen Vorteil, daß nicht wegen der lage der Gleiohgev/idate für die Umwandlung des Brennstoffes in Wasserstoff UKd Kohlenmonoxyd hohe und für die abschließende Umwandlung von Kohlenmonoxyd in Kohlsndioxyd und Wasserstoff niedrigere Temperaturen erforderlich sind. Da Wasserstoff, unmittelbar nachdem er erzeugt iot, von der Stelle der Umsetzung abgezogen wird, kann, wie erwähnt j bei praktisch jeder Temperatur, ©inaohließlioh der Temperatur dar Umgebung, eine 100#-ige Umwandlung dee.Brenn- .„ Stoffs ersielt werden. Bei der praktischen Verwendung der Brennstoffelemente der Erfindung erfolgt jedoeh die Erzeugung, von Wasserstoff bei der Betriebstemperatur des Elementes* Da die Wasserstofferzeugunssanlage. si oh in innigem Kontakt mit der nioht-pcrösen Wasserstoffdiffusionsmembran oder in deren unmitteluarer Nähe befindet, wird, wie oben erwähnt, die in dem Brennstoffelement erzeugte Wärme verbraucht, d.h. katalytisohe Schicht und Brennstoffelektrode arbeiten zusammen.
Da in den Brennstoffelementen gemäß der Erfindung nur Wasserstoff durch die nioht-poröse Wasser st of fdiffuaionsmembran diffundiert β werden Verunreinigungen, wie bei der Umsetzung (2) gebildetes Kohlendioxyd, zweckmäßig durch geeignete Entlüftungen von dem Element abgeführt. Da die Verunreinigungen
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an der Brennstoffseitβ der Anode bleiben 9 kann der Elektrolyt nicht durch aie verunreinigt werden. Da andererselts nur an der Elektrolytseite der Membran Wasser gebildet wirdj kann es au keinem Überfluten von Poren der Elektrode kommen*
Die nicht-poröse WasserstoffdiffusioEsmembran kann aus irgend™ einer Substanz bestehen» duroh die, vorzugsweise bei !Temperaturen von 75 bis 3500C, Wasserstoff mit genügender Geschwindigkeit diffundiert; und die gute elektrochemische Eigenschaft or» besitat« Als besonders vorteilhaft haben sich die ä Metalle der Gruppen V und VIII des Periodischen Systems der Elemente, wie Palladium, öolumbium \mC Tantal, und legierungen davon erwiesen» legierungen von Palladium mit Silber oder Gold sind bevorzugt, weil sie leicht erhältlich sind, d@n duroh die Umgebung in einem Brennstoffelement gegebenen Bedingungen gegenüber beständig sind« hohe elektrochemische Aktivität besitzen und Wasserstoff leicht diffundieren lassen. Die in dem Brennstoffelement der Erfindung verwendeten Wasserstoffdiffuslonsmembranen enthalten neben Palladium etwa 5-40 Gewe~5& Gold oder Silber, itlr manche Verwendungszwecke „ beispielsweise wenn besondere festigkeit erforderlich ist, kann es jedoch vorteilhaft sein, warn, ein drittes j
Element, wie Kupfer, Platin oder üJeiXur in der Legierung anwesend iat. Die Mange an diesem dritten Metall ist jedooh gewöhnlich nicht größer als etwa 5 Gew»-# der Legierung* Membranen mit einem Gehalt von weniger als 5$ an Gold oder Silber haben nach längerer Verwendungsdauer in einem Brennstoffelement nicht mehr die erforderliche festigkeit oder die erforderliche elektrochemische Aktivität. Dagegen iBt die Diffusionsgesohwindigkeit von Wasserstoff duroh Membranen mit einem Gehalt von mehr als etwa 40^ Gold oder Silber für ein Brennstoffalement zu gering«
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Die Dicke der nicht-porösen Membran, die als Brennstoffelektrode in dem Brennstoffelement dei Erfindung verwendet wird, hängt weitgehend von dem anzuwendenden Druckabfall durch die Elektrode und der gewünschten Y/asserstoffdiffusionsgesohwindigkeit ab. Die Diffuaion von Wasserstoff durch die Membran ist dem Druckabfall durch die Membran direkt und der Dicke der Membran umgekehrt proportional. Die Mindestdicke der Membran ergibt sich aus der Forderung, daß die Membran vollständig nicht-porös und gegenüber dem in dem Element auftretenden Druck beständig ist. Vorzugsweise beträgt die Dicke etwa (O95-50 mils) 0,013-0,76 mm. Die Membranen können als flache oder gewellte Folien oder rohrförmig ausgebildet sein. Die in den Brennstoffelementen der Erfindung als Brennst offelekt roden vorzugsweise verwendeten Legierungen aus Palladium mit Gold oder Silber sind sehr duktil und können gut nach den auf dem Gebiet der Metallverarbeitung übliohen Methoden verarbeitet werden« Die Membranen sind außerordentlich korrosionsbeständig9 insbesondere gegenüber starken Alkalien und starken Säuren bei niedrigen Spannungen, doh» wenn sie als Anoden verwendet v/erden<>
Die nioht~porösen Membranen können naoh bekannten Methoden hergestellt werden« Beispielsweise können Palladium lind Gold oder Palladium und Silber in dem gewünschten Mengenverhältnis miteinander vermischt9 das SemiscL zum Sahmeisen erhitzt und ausgegossen und der Gießling ausgewalzt und gezogen werden. Weiterhin kann eine Membran aus einer Palladiumlegierung durch chemische oder elektrochemische Abscheidung auf porösen metallischen !Trägern oder Hetzen abgeschieden werden» Diese Verfahren sind bekannt und ai:ad nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Um der Brennstoffelektrode überlegene elektrochemische Eigenschaft en au verleihenj kann es erwünscht sein9 auf die Ober-
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fläohe der nicht-porösen Membran eine aktivierende Schicht, vorzugsweise eine dünne Schicht aus eirem Metallsohwarz aufzubringen· Besonders vorteilhafte Metallschwarsabscheidungen sind solche aua Palladium, Platin^ Bhodium» Euthenium9 einem Gemisch von Platin und Rhodium oder Platin und Iridium. Bei bestimmter Umgebung und insbesondere bei Verwendung eines bestimmten Elektrolyten kann es vorteilhaft sein, auf die verschiedenen Membranoberfl&ohen verschiedenes Metallsohwarz aufzubringen. So werden besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn die der gasförmigen Beschickung zugewandte Seite der Membran mit einem Überzug aus Palladiumschwärz versehen wirde während es, insbescndere bei Verwendung eines sauren Elektrolyten, erwünscht sein kann, auf der Elektrölytseite der Membran einen Überzug aus Piatina „jawars} der gegenüber Säuren außerordentlich beständig ist, aufzubringen. Die Eigenschaften einer Elektrode aus einer Palladiumlegierung 9 die mit einer Schicht Metallachwars aktiviert ist, bei ihrer Verwendung in einem Brennstoffelement sind denjenigen von Elektroden, die nicht in dieser Weise aktiviert sind, über*- raschend überlegen. Das Metallsohwars wird in bekannter Weise, beispielsweise durch galvanische Abscheidung des Metalles aus einer seiner Lösungen, beispielsweise von Palladium aus einer Palladlumchloridlösung, erhalten.
Das Überziehen der nicht-porösen Membranen aus der Pallaüiumlegierung mit dem Metallsohwarz kann in bekannter Weise, beispielsweise durch galvanische Abscheidung aus einer wäßrigen sauren Lösung erfolgen. Weiterhin wurde ge:?undens daß überlegene Ergebnisse, inabesondere hinsichtlich der Haftfestigkeit der I?ilme, erzielt werden, wenn die mit dem Übersug zu versehende Elektrode, bevor sie mit einem Metellschwarz plattiert vd.rds der Einwirkung von Y/asserstoff ausgesetzt wird j beispi€iloweise indem man Visaserstoff bei hoher Temperatur unter Brück in die Membran leitet oder die Membran in
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verdünnter Schwefelsäure oder verdünntem Kaliumhydroxyd kathodisch polarisiert« Nachdem die Membran der Einwirkung von V/asseretoff ausgesetzt ißtf kann sie plattiert werden, indem man sie einfach in eine Lösung des abzuscheidenden Metalles, beispielsweise in eine 2^ige Lösung von Palladiumohlorid, tauoht. Der Wasserstoff wirkt ale Reduktionsmittel, das die Abscheidung des Metallsohwarz bewirkt.
Di© auf die Membran aufgebrachte Menge an Metallschwarz ist nloht kritisch. Eine Verbesserung des Betriebs eines Brennstoffelemente wird bereite bemerkbar, wenn eine Menge Metall« schwarz von 0,5-50 mg/cm2 auf der Elektrodenoberflache abgeschieden istf und aus wirtschaftlichen Erwägungen beträgt die Menge an Hetallaohwarz gewöhnlich "\.oht mehr als etwa 1-15 ing/om « Praktisch kann Jede Menge Metallschwarz naoh den obigen Methoden auf der Oberfläche der Membran abgeschieden worden. Es kann jedooh notwendig sein« die su überziehende Membran zwischendurch erneut mit Wasserstoff zu behandeln bsWö'kathodisch zu polarisieren. Auch kann es je nach.der Umgebung, in der die aktivierte nicht-poröse Membran aus der Palladiumsilberlegiarung verwendet worden soll, erwünscht sein, die eins Oberfläche mit einer Schicht Metallsohwarz, beispielsweise Palladiumschwarz, einer Dicke und die andere mit einer Schicht Mstallsohwars, anderer Dicke ode-v - mit einer Sohicht aus einem anderen Metallschwarz, wie Platinschwarz, zu tiberziehen. Die Herstellung solcher tiberzüge kann in der Weise erfolgen, daß zunächst die erste der zu überziehenden Oberflächen der Palttierungslösung ausgesetzt wird, während die zweite Oberfläche abgedeckt ist, und danach die zweite Oberfläche überzogen wird. Durch Abänderung der Technik der Herstellung der Überzüge können Modifikationen der tiberzüge ersielt werden. Auch können andere Maßnahmen zur Aktivierung der Oberflächen der Membran angewandt werden.
Zu den Katalysatoren, die in innigem Kontakt mit der nicht-
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porösen Yiasserstoffdiffusionsmembran oder in deren unmittelbarer Nähe gehalten werden, gehören die bekannten Keformierungakatalysatoren» Je nach dem vervrr.Ieten, Wasserstoff erzeugenden Brennstoff und der Betriebstemperatur dee Brennstoffelementes kann ein bestimmter Katalysator wirksamer sein ala ein anderer. Iin allgemeinen können-elementar© Stoffe, de^en" Oxyde und Gemische davon verwendet ?/erden. Semisohe von Zink9 Kupfer und Chrom mit geringen Spuren v©n Eisen sind sehr wirksam. Auch andere Katalysatorent ivi© Kickel^ Kobaltf. Eisen, Ruthenium, 5?horium, können entweder im elementaren Zustand oder ale Oxyde, entweder einzeln oder mitein- | •ander fecmbiniert verwendet v/erden, Der Katalysator ?jis?d, wie erwähnt, in innigem Kontakt mit oder in ngohater Mhe von der nicht-porösen Membran gehalten». Y/enn der Katalysator in beträchtlicher Entfernung von a©r nioht-poröeen lea-'©ran angeordnet v/irds wird &i& Diffusion von Wasesratoff und die ¥/Urmeübertragung zwischen der Katalyeato^aeliisM waä d©2* Membran und d^nit auch die Erzeugung von weiterem Wasser« stoff versohlöchterfc. Dahe? wird eier Katalysator us2?mgsweiae in innigem Kontakt mit äer äfembrsai gehalten wm awa^ entweder in pulverisiertem 2ustand oder als Bin BMt die- niohtporöse Membran aufgebrachter verhältnismäSig dünnes1 Überaus· Beispielsweise kann sin pulvsrförmigQr ICatslysator in *
trockenem Zustand in innigem Kontakt wdt der nicht-gorösöa Membran gehalten werden^ wenn ein geeignetes Hets öd@^ Sieb als Sräg.er verwendet wird, odei* der Κε 'lalysaf or ksxssi in <#in paste2ia3?tig©s öemisoh eingearbeitet w&ü txat die Membran aufgebracht meTäen* Die Dicke der Katalyeatorgchioät ist nicht kritisch ο Sie beträgt gewöhnlich swiseliea etwa 0f05 ' wa& 2e5 mm (2 und 100 nile), wann sie in Kontakt mit oder in der ITäh© von einer Membran mit einer Dicke von 0^013-0^25 mm COp5-10 rails) verwendet wird· Je dünner dies© Schicht ist, desto bosser wird natürlich Wasserstoff abgezogen und desto besser ist die Übertragung der bei der Umsetzung in dem Brenn-
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stoffelement frei werdenden ¥/ärme an die Stella der Erzeugung γοη. Wasserstoff«
Die hier "beschriebenen Brennstoffelemente können in einem ziemlich, weiten Temperaturbereich betrieben werden. Da Wasserstoff von der Stelle seiner Erzeugung abgezogen wird, erfolgt die Itosetsung, bei der er erseugt wird, bei jeder Tempe ratur , einschließlich der Temperatur der Umgebung. KIr eine gute Wasserstoff diffusion und eine wirksame V/ as se rat off erzeugung ist es ^edooh erwünscht, daß die Temperatur in dem * Element über etwa 250C und vorzugsweise nicht über etwa 400°0 liegtο Der optimale Temperaturbereich liegt bei 75-2750O. Bin besonders erwünschtes Merkmal der Erfindung ist, wie oben erwähnt, die Abführung von Wärme der TJmsetsung in dem Brennstoffelement an die Wasserstoff erzeugende Umsel;sung9 womit ein bei Herstellung und Betrieb von Brennstoffelementen auftretendes Problem gelöst ist.
In den Brennstoffelementen gemäß HeT Erfindung liönnen verschiedene Elektrolyt©D einschließlich wäßriger Alkaliens wie Ea-* Iiumhydro3yd, latritimhydroxydg, Kaliumcarbonat und d;Le Alkanolamine» verwendet werden. Verwendbare saure Elektrolytβ sind beispielsweise Schwefelsäure und Phosphorsäure. Y/enn ein saurer Elektrolyt gewählt wird, ist es vorteilhaft, die dem Elektrolyten zugewandte Seite der Wasserstoffdiifusionsmembran mit einem säurebeständigen Me*?llaahwarz, wie Platin, zu ttbersiehen, um zu vermeiden» daß die Membran duroh die Säure angegriffen -wird. Ein besonders- vorteilhaftes Merkmal der Anode der Erfindung besteht darin, daß diQ Bildurg von Nebenprodukten nur auf der Elektrolytseite der Membran erfolgt, und der Elektrolyt daher die Elektrode nicht überfluten oder blockieren kann. Die Nebenprodukte können durcn geeignete Mittel von dem Elektrolyten entfernt werden. Daher kann praktisoh jeder Elektrolyt verwendet werden9 dar Ionen zu überführen vermag und bei den Betriebsbedingungen des
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BADORiGlNAL
- 15 Brennstoffelementes praktisch unverändert bleibt α
In den Brennst off element en der Erfindung kann praktisch jede der für Brennstoffelemente bekannten kathoden verwendet werden« Beispielsweise eignen sich besonders gut homoporöae und biporöoe Elektroden, einschließIioh der in der USA-Patentsohrift 2 716 670 beschriebenen Elektroden, die aus ETiokel mit einem Oberflächenüberzug aus lithiieitem Niokelosyd bestehen, und der mit Kobalt/Mickel aktivierten biporösen Niokelelektroden. die in der USA-Patentanmeldung Serial No» 165 212 von Lieb na*her beschrieben sind» Andere geeignete Kathoden sind Kohlenstoffelektroden oder mit Silber aktivierte Kohlenstoffelektroden sowie Elektroden aus Silber oder Silberlegierungen. Die Wahl einer geeigneten Kathode hängt von dem verwendeten Oxydationsmittel und davon abe · welohe Materialien zur Verfügung stehen. Auoh kann jedes geeignete Oxydationsmittel, wie Sauerstoff oder Luft9 verwendet werden« ,
Die in dem Brennstoffelement der Erfindung verwendbaren Brennstoffe sind diejenigen, die unter geeigneten Bedingungen unter Bildung von Yfasserstoff abgebaut werden, einscihließliohder niedrig molekularen Kohlenwasserstoffe, wie Methan» Äthan, Propan, Butan, Pentan, Heran und Heptan, sowie der niedrig molekularen Alkohole6 wie Methanols Äthanol 9 Propanol, laobutanol und Pentanol» Auoh Kohlenmonoxyd kann verwendet werden» Außer kohlenstoffhaltigen Brennstoffen können aber auoh andere wasserstoff haltige Materialien, wie Ammoniak, die unter Bildung von Wasserstoff, der em der Anode des Brennstoffelementes verbraucht wird, zersetzt werden, verwendet werden. Wie erwähnt, kann· sich ein bestimmter Katalysator für einen bestimmten Brennstoff besser eignen als ein anderer. Die Wahl und Kombination von Katalysator und Brennstoff liegt im Hahmen des fachmännischen Könnens-
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Die Erfindung soll im folgenden anhand von Beispielen näher veranschaulicht werdenβ
,1
Eine nicht-poröse Membran aus einer Legierung aus 75$ Palladium und 25$ Silber mit einer Dicke von 0,038 mm wurde wie folgt mit Palladiumschwarz aktiviert ί Die Membran wurde gereinigt, indem man sie mit mit Luft aufgeblasenen fein pulverisiertem Aluminiumoxyd polierte. Danaoh wurde die Membran in 5#~igea wäßriges Kaliumhydroxyd gehängt * An jeder Seite der nioht-porösen Membran aus der Pßlladiumeilberlegierung wurden Piatizianoden eingehängt« Zwei Anoden wurden verwendet, um ©in Aufwölben der nicht-porösen Membran au verhindern. Von einer Batterie wurde Strom geliefert. Die Elektrode wird acht. Minuten in dem wäßrigen Kaliuinhydroxyd gehalten, zu welchem Zeitpunkt sich ein Vorhang aus Blasen auf der Elektrodenoberfläche bildete. Die Behandlungszeit ist nicht kritisch, und es ist nur notwendig, ein© vollständige oder praktisch vollständige Schicht aus Blasen auf der zu plattierenden Oberfläche bu erzeugen. Die Palladiumsilbermembran wurde aus dom Elektrolyten genommen, mit destilliertem Wasser gespült und dann in eine 2?i-=ige PdGlg-Lösung getauchte Sie wurde acht Minuten in dieser Lösung gehalten, wobei sich ein Film von Palladiunisehwars auf der Membran ab« schied ο Etwa 4 mg/cm Palladium wurde: auf der Oberfläche der Membran abgeschieden. Die Elektrode wurde dann mit destilliertem Wasser gewaschen, um überschüssige Palladiumohloridlösung zu entfernen. Beide Seiten der Membran wurden Überzogen. Das Verfahren wurde bei Zimmertemperatur durchgeführt.
JJaohdem die Membran mit Palladiumschwarz aktiviert war, wur-
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de auf die Gaaseite der Elektrode ein Crack·- und Wassergasgleiohgewichtskatalysator aufgebracht. Der Katalysator bestand aus fein verteiltem Kupfer und wurde hergestellts indem Kupfer aus einer 15?S~igen Kupfersulf r*1.ösung mit Zink ausgefällt, wurde. Die Dicke" der Katalysatorsohicht betrug 0s8 mm„
Die oben beschriebene Elektrode wurde als Aaode und eine mit iCobalt'V&iokeloxyd aktivierte biporöse Mckelelektrode als Kathode in einem Brennstoffelement verwendet» Die Aktivierung der Kathode erfolgt© durch Imprägnieren dee porösen (JerüstkBrpera mit einer lösung von Kobalt- und Mckelnitrat mit einem Verhältnis Kobalt2Nickel von 7:3 und einem Metallgehalt von 10 Gewe-^j Trocknen und Oxydieren des Gerüstes in Luft bei 5000Go Di© Herstellung derartiger Kathoden ist in der erwähnten USA-Patentaüme!dung Serial Ho. 165 212 von Lieb näher beschrieben. Der in dem Brennstoffelement verwendete Elektrolyt war eine 75$~iga wäßrige Kaliumhydroxydlösung.. Die Betriebstemperatur betrug 20O0O. Der Anode wurde ein gasförmiges Gemisch von Methanol und Wasser im Verhältnis 1:1 miter einem Druck von 0*35 atü zugeführt. Der Kathode wurde Sauerstoff unter einem Druck von 7 atü zugeführt*. Die Werte für Stromdichte und Spannung des Elementes warens
Stromdichte, mk/omr Spannung (YoIt)
0 19062
5 . 1B010
10 0,973
25 0,916
33 0,896
9098197 0 964
- 18
2
Eine biporöse Hiekalkathode wurde aktiviert« indem, man si© mit einer jjösung von Kobalt« und EFickaXnitrat mit einem Verhältnis Kobalt:Nickel von 7:3 und einem Metallgehalt von 10 Gewo-?ö imprägnierte. Naoh Trocknen wurde das Gerüst bei 5000G an Luft oxydiert» Eine Anode wurde hergestellt, indem man eine nicht-poröse Membran aue einer Palladiumsilberlegierung mit 75$ Palladium und 25$ Silber, wie in Beispiel 1 beschriebene mit Palladiumschwarz aktivierte« Danach.wurde pulverisierter Katalysator Girdler 6-66 mit einer Partikelgröße von -230 mesh Tyler soale, der aus 66,6$ Zink, 9»6$ Kupfer, 5,7$ Chrom und qpuren von Eisen besteht und von der Grirdler Catalyst, Chemical Products Division, Chemetron Corp» auf dan Markt gebracht wird, hinter die nicht-poröse Membran gefüllt. Die Elektroden wurden in Haltern in einen Elektrolyten aus 75/£-igeai Kaliumhydroxyd mi": einer Temperatur von 2000C getaucht. Der Kathode wurde Sauerstoff mit einem Druck von Q„7 atü und der Anode ein Gemisuh aus Äthanol und Wasserdampf im Holverhältnis 1?3 mit einem Druck von 0e7 atü zugeführt. Der Abstand zwischen den Elektroden betrug 16 mm. Stromdiohten und Spannungen waren wie folgt:
Stromdichte ? mA/oit Spannung, Volt
0 1?010
50 O0840
100 . 0,800 .
150 0,762
Beispiel 3
Ein Brennstoffelement wurde, wie in Beispiel 2 bssohrieben, aufgebaut mit dem Unterschied Jedoch, daß der Abotand zwischen den Elektroden 19 mm betrug. Der Kathode wurde luft mit einem
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1 ,130
1 „025
O „915
O ,800
Druck von 0,7 atti tind der Anode ein Gemisch von Methanol und Wasserdampf im Molverhältnis 1 s 1 mit einem Druck von 0s attt zugeführt. Stromdichten und.Spannungen waren«
Stromdichte. mA/om Spannung (YoIt)
50
100
150
Beispiel 4
Eine Anode wurde hergestellt, indem der in Beispiel 2 beschriebene Girdler G-66 Katalysator auf eine !!teilchengröße^ von -230 mesh Iyler scale vermählen und die Gasseite einer mit Palladiumsohwarz aktivierten Wasserstoffdiffusionsmembran aus einer Legierung aus 75$ Pd und 25$ Ag mit einer Dioke von 0,038 mm mit dem Pulver beschichtet wurde. Die Aktivierung der Membran erfolgte naoh dem Verfahren von Beispiel Die Dioke der katalytisch wirksamen Pulverschicht betrug 0,8 mm«
Die Elektrode wurde in einem Halter in eine 755S-ige wäßrige Kaliumhydroxydlösung, die bei einer Temperatur von 20O0O gehalten wurde, getauoht. Die Beschickung bestand aus einem Gemisch von CO und H20-Dampf im Volun^verhältnis 2i3 unter einem Druok von 0P21 attU Stromdichte und Spannung waren wie folgti
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Stromdichte« mA/cm Anoden°>Polari8ation, Spannung im Brenn-(gemessen) Volt, (gemessen) stoffelement, Volt*
(no IR less) , (geschätzt)
0 0 1,120
50 0,024 1,036
. 100 0,047 0,963
150 O9 057 0-893
*Die Wert© erreohnen sioh unter der Voraussetzung, daß eine mit Kobalt-Zfriokeloxyd aktivierte biporöse »iokelkathode und IfUft unter einem Druck von 0,7 atü verwendet werden,
Beispiel 5 /
Eine Anode wurde hergestellt, indem eine nicht-poröse Membran aus einer legierung aus 75# Palladium und 25$ Silber mit einer Dicke von 0,038 mm, wie in.Beispiel 1 beschrieben, mit PalladiumBohwarz aktiviert wurde. Nach der Aktivierung wurde hin-.v ter der Anode ein Reformierungskatalysator aus 58$ Niokel auf Kieselgur mit einem Verhältnis von reduziertem Nickel zu Gesamtniokel von 0,60-0,65, wobei das Mokel zuvor reduziert * und stabilisiert war und die Katalysatorteiloheh so klein waren, daß sie ein 10 mesh Iyler scale Sieb passierten, gepackt. Eine wie in Beispiel 1 besohrieben mit Kobalt-Aiokeloacyd aktivierte biporöse Niokelkathode und die Anode wurden in Haltern in eine 85#-ige Kaliumhydroxydlöeung, die bei 255 0 gehalten wurde, getaucht. Der Kathode wurde Sauerstoff ' unter einem Druok von 0,7 atü und der Anode ein Gemisch aus Methan und Wasserdampf im Molverhältnis 2,3 unter einem Gesamtdruok von einer Atmosphäre zugeführt. Der Abstand zwi-. sehen Kathode und Anode betrug 13 mm. Stromdichte und
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Η96Ί75
Spannung waren*
Stromdichte« m A/onr St>annun£, Volt
0 1,09
22,5 1,02
4595 1,88
69 09625
Beispiel 6
Sino biporöse Nickelkathode wurde wie in Beispiel 1 "beschrieben mit Kobalt-/Nickeloxyd aktiviert. Die Anode wurde durch Aktivieren einer Membran aus einer Legierung aus 75$ Palladium und 25$ Silber mit Palladiumsohwara, wie in Beispiel 1 beschriebe^ hergestellt. Danach mirde ein Reformierungskata.--lyaator aus 58$ Nickel auf Kieselgur mit einem Verhältnis von reduziertem Nickel zu Gesamtnickel von 0,60-0,659 wobei das Nickel vorredusiert und stabilisiert war und die Katalysatorteilohen so klein waren^ daß sie ein 10 mesh Tyler scale Sieb passierten, hinter die nicht-poröse Membran gefüllt» Die Elektroden wurden in Haltern in eine 85$-ige * Kaliumhydroxydlösung, die bei 2500O gehalten wurde, getaucht. Der Kathode wurde Sauerstoff unter einem Druck von 0,36 atü und der Anode ein Brennstoffgemisch aus η-Hexan und Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 1,15s1 unter einem Druck von O939 atü zugeführt. Das Brennstoffgemisch wurde verdampft9 bevor es in die Anodenkammer eingeleitet wurde. Der Abstand zwischen Anode und Kathode betrug 1/2 Zoll. Stromdichte und Spannung des Brennstoffelementes warens
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Stromdichte» mA/cm Beispiel 7 Suannunß,» Volt
0 19030
34,5 0,895
50 0,826
80,5 0,722
100 09683
126 0,650
Sine biporöse ISfickelkathode wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Kobalt-/Hickeloxyd aktiviert. Die Anode wurde duroh Aktivieren einer Membran aus einer Legierung aus 75$ Palladium und 25^ Silber mit Palladiumsohwara wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Danach wurde ein Reformierungskatalyaator aus 5Q$ nickel auf Kieselgur mit einem Verhältnis von reduziertem Slokel zn Gesamtniokel von 0e60-0,65, wobei das iiiokel vorreduziert und stabilisiert war und die Katalysatorteilohen so klein waren, daß sie ein 10 mesh iüyler scale Sieb passierten, hinter die nicht-poröse Membran gefüllt. Die Elektroden wurden in Haltern in ©ine 85^-ige Kaliiamhydroxydlösung mit einer 3?emperatur von 25O0O getaucht. Der Kathode wurde Sauerstoff mit einem Druck von O956 atü und der Anode ein Brennstoffgemisoh aus bleifreiem hochwertigen AMOCO-Gasolin (unleaded high test AMOGO gasoline) und Wasser im Volumenverhältnis 0,538t 1 unter Atmosphärendruok augeführt* (Das bleifreie aasolin hajte die folgenden Eigensohaftenj Cetanzahl - 100,8» Schwefelgehalt - 090004$δ, Destillation - 10# bei 49°C? 50jS bei 1160O9 9($ bei 1660O und Deetillationsraokstand weniger als 1#). Das flüssige Brennstoffgemisoh wurde verdampft und der Kathode augeführt. Der Abstand zwisohen Kathode und Anode betrug 13 mm. Stromdichte
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- 23
und Spannung waren*
Stromdichte. mA/om Spannung. YoIt O 1» 07
20 1,03
40 0,98
60 0,905
80 0,805
100 0,700
Beispiel 8
Eine biporuse Niokelkathode wurde, wie in Beispiel 1 besahrie~ ben, mit Niokel-/Kobaltoxyd aktiviert. Sine Membran aue einer legierung aus 75$ Palladium und 25$ Silber von 0,038 mm Diokβ wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Palladium- . schwäre aktiviert. Danach wurde ein Reformierungskatalysator in der Form von Pellets (4,8 ϊ 5,2 mm) hinter die Wasser et off diffusionsmembr an gefüllt. Der Katalysator bestand aus vorreduziertem Nickel, das so stabilisiert war, daß es an Luft nicht-pyrophor war und 5Ο7& Nickel auf einem Kieselgurträger enthielt. Die Elektroden wurden in Haltern in einen Elektrolyten aus einer 85#-igen KOH-lösung von 25O0O getaucht. Der Kathode wurde Sauerstoff oder Ifuft unter einem Druck von 5*6 atü und der Anode ein Brennst off gemi sah. aus verdampftem und duroh bei 2400O siedendes Wasser unter Druck geleitetem n-Heptan zugeführt. Der "Osruok auf das Brennstoff« gemisch wurde auf 2,5 atü gesenkt, bevor es in die Anodenkammer eingeleitet wurde. Der Abstand zwischen Anode und Kathode "betrug 13 mm. Stromdichte und Spannung waren«
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U I / Ü
Stromdi cht e, mA/em
Spannung, Volt
Luft
1,09 1,09
i004 1,015
0,98* 0s90
O 9 865 0,74
20 40 60
Anstelle dor für die Membranen der Beispiele 1»8 verwende« ten Legierung aus 75# Palladium und 25?° Silber können andere Palladitunlegierungen„ vorsugsweise solche mit einem Gehalt von etwa 5-40 GeW0*^ Silber oder Gold verwendet werden.. und das zur Aktivierung der Membran verwendete Palladiumsohwars kann durch anderes Metallsehwarz aus beispielsweise Bhodiiüns, -Huthenium^- Pallaäium/iihodiume Platin/Kliodium und Palladium/Iridium ersetzt; werden. Außerdem können auoh andere Katalysatoren, die liolcel, ZlJk9 Shoriums Kobalt,. Kupfer^ Eisen,, deren Oxyde und Gemische davon enthalten, und ander® Wasserstoff erzeugende Brennstoffe» elnsohließlioh Propanfi Buta^ip Pentan und Ammoniak9 venvendet werden«
Das Brennstoffelement der Erfindung hat» wie aus den obigen Angaben arsiohtlioh» qiusge sei ahnet e elektrochemische Eigenschaften und 1st in 3 ©der Hinsicht mit ein ©si mit reinem Wasserstoff betriebenen Brennstoffelement vergleichbar obwohl ihm verhältnismäßig inslcfcive Wasserstoff erzeugende Brennstoffe angeführt werden. Bs ist sowohl"bei Verwendung eines alkalischen als auch bei Verwendung "^nes sauren Elektrolyten außerordentlich haltbar. Die als Anode verwendete Membran seigt auch nach längerem kontinuierlichem Betrieb keinerlei Helgung au se rf allen oder inaktiv au werden«
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Claims (1)

  1. Paten taa.s p-?tie he
    1. Mit Wasserstoff als Brennstoff au betreibendes Brennstoffelements äaößyoli gelceaasi»ioliaetf daß es als Anode- eine niont-poröse vrasaerstoffdiffuftionsmem··» bran und la innigem Kontakt mit dieser Hesibran oder in unmittel barer HSho davon ©ine KatalysatorsohiQ&t» die die- Erzeugung von Wasserstoff ezw einem Brennstoff, der Wasserstoff m ■bilden versage begünstigt »■ aufweist«'
    2o Brennstoffelement .nach Anspruch 1-9. d a & u.r α h g θ ■=· Je © κ η a © i c h η © t9 daß. di© .Wasserstoffdiffusionsmeiabraa aus einer Logiaruag von Palladium zait 5-40^ Silber oder Sold und ggfso noQh bis au 5?& Kupfer9 Platin oder Sellur-besteht <.
    5o Brennst off element naote. eHnem der vorhergehenden -ansprüoh®9 d adur 8 h " g e k e η η s e i-..o h η e t„ daß· ä©r Katalysator eis. Heformieruag-akatalysator oder ein Shift-Kata» ist*
    4» Brennstoff element naoh einem-der vorhergehenden Aasprlilohe9 ä -a cZ Td s9 oh gskeanaeioliaeii, dao, di© kata«= lyt&@ohe SöMöht aus einemOendLeoh besteht} <äaa ββ9β^ zinlc, Svipfea? -und 5S7^ Chrom ent Mit» . ■ .
    5o Verfahren zur iärseragußg von elektrisehor Energie in einem felementv d a d u r ο la g β k e u s.a. e i α h.n ο sia ITaasorstoff enthaltender Brennstoff an-eine Wasisey-ratoff erJ33iagQaae lcatalytioohe Sohioht»' die sich, in Innigem
    *
    ££i.i'i#afct Füi'y oder in unrailttölbarer Mähe von ©iaer als Anode Wasserstoffdiffusionszaembran befindet 9 geführt
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    β6 Verfahren aaefe A&gpruoh 5β & a .d u r ο h g -θ -k e η η ~ s e i β h «ι β t9 SaS als Katalysator ein Reformieruiagskata*» ljoator T
    7ο Verfahren naefr ©iaem der iln@pru.eiie 5 oder 6, d a a. u r ο h g e'k β a η s β 1 ο h ή a tj, ö.ai als Wasserst off* diffuaionsmeab^an sin© Meabrasi aus ©Inez? Legieximg PallaäLum alt 5-4CjS Silber oder'. GoIt. -verwendet wird
    8. ?erfahre2i naoJb. einem der AnspEüoJie-· 5 Ms T5 t a d u r c h g e It a η η s © 1 ο Ii η e t» daß der k sohea Sohiaht als Brsxmstoff Methanol9 Jtthanol;. Methan0 Haxaa oder -Heptan5 vorzugsweise, zusammen mit Wass@rdaiapf-9 oder einem" GeaisöL·. von Kohlesmonosyd imd Dampf'stigefttli.rt
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