ES2395341T3 - Célula de combustible de óxido sólido - Google Patents

Célula de combustible de óxido sólido Download PDF

Info

Publication number
ES2395341T3
ES2395341T3 ES04742953T ES04742953T ES2395341T3 ES 2395341 T3 ES2395341 T3 ES 2395341T3 ES 04742953 T ES04742953 T ES 04742953T ES 04742953 T ES04742953 T ES 04742953T ES 2395341 T3 ES2395341 T3 ES 2395341T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
porous
electrolyte
solid oxide
oxide fuel
layer
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.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04742953T
Other languages
English (en)
Inventor
Nigel Thomas Hart
Gary John Wright
Gerard Daniel Agnew
Mark Cassidy
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.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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 Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Application granted granted Critical
Publication of ES2395341T3 publication Critical patent/ES2395341T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1213—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0088—Composites
    • H01M2300/0094—Composites in the form of layered products, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1213—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
    • H01M8/1226—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material characterised by the supporting layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
    • H01M8/1253—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides the electrolyte containing zirconium oxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
    • H01M8/1266—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides the electrolyte containing bismuth oxide
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

Una célula (11) de combustible de óxido sólido que comprende un electrodo de ánodo (12), un electrodo decátodo (14) y un electrolito (16) entre el electrodo de ánodo (12) y el electrodo de cátodo (14), caracterizada porqueel electrolito (16) comprende una primera capa densa no porosa (22), una segunda capa porosa (24) sobre laprimera capa densa no porosa (22) y una tercera capa densa no porosa (26) sobre la segunda capa porosa (24).

Description

Célula de combustible de óxido sólido
La presente invención está relacionada con una célula de combustible de óxido sólido y una pila de células de combustible de óxido sólido.
Una célula de combustible de óxido sólido comprende un electrodo de ánodo, un electrodo de cátodo y un electrolito entre el electrodo de ánodo y el electrodo de cátodo. Una pila de célula de combustible de óxido sólido comprende una pluralidad óxidos sólidos conectados en disposiciones eléctricas en serie o eléctricas en paralelo. En una célula de combustible de óxido sólido un combustible gaseoso, por ejemplo hidrógeno, se suministra al electrodo de ánodo y un oxidante gaseoso, por ejemplo oxígeno o aire, se suministra al electrodo de cátodo.
El electrolito de una célula de combustible de óxido sólido es necesario para formar una barrera física entre el combustible gaseoso suministrado al electrodo de ánodo y el oxidante gaseoso suministrado al electrodo de cátodo. El electrolito comprende una capa densa no porosa. Cualquier recorrido de fuga de gas a través del electrolito entre el electrodo de ánodo y el electrodo de cátodo permitirá que el combustible gaseoso y el oxidante entren en contacto. Esta fuga produce una reducción de las prestaciones de la célula de combustible de óxido sólido en relación a la utilización de combustible y puede ser perjudicar para la integridad mecánica y la durabilidad de las células de combustible de óxido sólido. Puede incluso tener como resultado una combustión del combustible gaseoso en el oxidante gaseoso y posiblemente graves daños a la célula de combustible de óxido sólido.
El electrolito, en la práctica, tiene defectos o imperfecciones en su microestructura. Estos defectos, o imperfecciones, pueden ser causados por contaminación y/o variabilidad en el proceso de fabricación. Es posible que se puedan minimizar estos defectos, o imperfecciones, mediante la implementación de un mayor control del proceso de fabricación, sin embargo, la completa eliminación de los defectos, o imperfecciones, es probable que tenga como resultado un proceso de fabricación muy controlado y, por consiguiente, un proceso de fabricación costoso.
Una posible solución al problema ha sido proporcionar una capa adicional densa no porosa sobre la capa existente densa no porosa del electrolito. Sin embargo, en la práctica los defectos originales en la capa densa no porosa se propagan adentro de la capa densa no porosa, lo que no tiene como resultado ningún beneficio.
El documento US 6 558 831 describe un electrolito de múltiples capas para una célula de combustible de óxido sólido, dicho electrolito comprende solo capas densas.
En consecuencia, la presente invención trata de proporcionar una célula novedosa de combustible de óxido sólido y una pila novedosa de células de combustible de óxido sólido, que reduzca, y preferiblemente venza, los problemas antes mencionados.
En consecuencia, la presente invención proporciona una célula de combustible de óxido sólido que comprende un electrodo de ánodo, un electrodo de cátodo y un electrolito entre el electrodo de ánodo y el electrodo de cátodo, el electrolito comprende una primera capa densa no porosa, una segunda capa porosa sobre la primera capa densa no porosa y una tercera capa densa no porosa sobre la segunda capa porosa.
El electrolito puede comprender una cuarta capa porosa sobre la tercera capa densa no porosa y una quinta capa densa no porosa sobre la cuarta capa porosa.
Una capa porosa puede disponerse entre el electrolito y el electrodo de ánodo.
Una capa porosa puede disponerse entre el electrolito y el electrodo de cátodo.
Preferiblemente la primera, la segunda y la tercera capa del electrolito tienen la misma composición.
Por lo menos una de las capas del electrolito puede comprender óxido de cerio dopado con óxido de gadolinio. Todas las capas del electrolito pueden comprender óxido de cerio dopado con óxido de gadolinio.
Por lo menos una de las capas del electrolito puede comprender óxido de circonio dopado con óxido de escandio. Todas las capas del electrolito pueden comprender óxido de circonio dopado con óxido de escandio.
La presente invención también proporciona una pila de células de combustible de óxido sólido que puede comprender una pluralidad de células de combustible de óxido sólido, cada célula de combustible de óxido sólido comprende un electrodo de ánodo, un electrodo de cátodo y un electrolito entre el electrodo de ánodo y el electrodo de cátodo, cada electrolito comprende una primera capa densa no porosa, una segunda capa porosa sobre la primera capa densa no porosa y una tercera capa densa no porosa sobre la segunda capa porosa.
Ahora se describirá más completamente la presente invención, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 muestra una pila de células de combustible de óxido sólido según la presente invención.
La Figura 2 muestra una pila adicional de células de combustible de óxido sólido según la presente invención.
La Figura 3 muestra otra pila de células de combustible de óxido sólido según la presente invención.
Una pila 10 de células de combustible de óxido sólido, como se muestra en la figura 1, comprende una pluralidad de células 11 de combustible de óxido sólido. Cada célula 11 de combustible de óxido sólido comprende un electrodo de ánodo 12, un electrodo de cátodo 14 y un electrolito 16 entre el electrodo de ánodo 12 y el electrodo de cátodo
14. Un combustible gaseoso, por ejemplo hidrógeno, se suministra a una cámara de ánodo 18, parcialmente definida por el electrodo de ánodo 12 y un oxidante gaseoso, por ejemplo oxígeno o aire, se suministra a una cámara de cátodo 20, parcialmente definida por el electrodo de cátodo 14.
Las células 11 de combustible de óxido sólido se disponen sobre una estructura de soporte 13 con los electrodos de ánodo 12 en contacto con la estructura de soporte 13. La estructura de soporte 13 tiene unas regiones porosas para permitir que el combustible gaseoso fluya hacia los electrodos de ánodo 12. Las células 11 de combustible de óxido sólido adyacentes están conectadas en serie mediante unos inter-conectores 15, que interconectan un electrodo de ánodo 12 de una célula 11 de combustible de óxido sólido con un electrodo de cátodo 14 de una célula adyacente 11 de combustible de óxido sólido.
El electrolito 16 comprende una primera capa densa no porosa 22, una segunda capa porosa 24 sobre la primera capa densa no porosa 22 y una tercera capa densa no porosa 26 sobre la segunda capa porosa 24. El electrodo de ánodo 12 se dispone sobre la primera capa densa no porosa 22, entre la primera capa densa no porosa 22 y la estructura de soporte 13, y el electrodo de cátodo 14 se dispone sobre la tercera capa densa no porosa 26.
El resultado de esta disposición de electrolito 16 es que el efecto de un defecto en la primera capa densa no porosa 22 no es transferido a la tercera capa densa no porosa 26, porque la segunda capa porosa 24 actúa como una zona intermedia entre la primera capa densa no porosa 22 y la tercera capa densa no porosa 26. Similarmente, un defecto en la tercera capa densa no porosa 26 no es transferido a la primera capa densa no porosa 22, porque la segunda capa porosa 24 actúa como una zona intermedia entre la tercera capa densa no porosa 26 y la primera capa densa no porosa 22. De este modo, esta disposición minimiza la formación de recorridos de fugas a través del electrolito 16 entre la cámara de ánodo 18 y la cámara de cátodo 20.
Una pila 110 de células de combustible de óxido sólido, como se muestra en la figura 2, comprende una pluralidad de células 11 de combustible de óxido sólido. Cada célula 11 de combustible de óxido sólido comprende un electrodo de ánodo 12, un electrodo de cátodo 14 y un electrolito 16 entre el electrodo de ánodo 12 y el electrodo de cátodo 14. Un combustible gaseoso, por ejemplo hidrógeno, se suministra a una cámara de ánodo 18, parcialmente definida por el electrodo de ánodo 12 y un oxidante gaseoso, por ejemplo oxígeno o aire, se suministra a una cámara de cátodo 20, parcialmente definida por el electrodo de cátodo 14.
Las células 11 de combustible de óxido sólido se disponen sobre una estructura de soporte 13 con los electrodos de ánodo 12 en contacto con la estructura de soporte 13. La estructura de soporte 13 tiene unas regiones porosas para permitir que el combustible gaseoso fluya hacia los electrodos de ánodo 12. Las células 11 de combustible de óxido sólido adyacentes están conectadas en serie mediante unos inter-conectores 15, que interconectan un electrodo de ánodo 12 de una célula 11 de combustible de óxido sólido con un electrodo de cátodo 14 de una célula adyacente 11 de combustible de óxido sólido.
El electrolito 16 comprende una primera capa densa no porosa 22, una segunda capa porosa 24 sobre la primera capa densa no porosa 22, una tercera capa densa no porosa 26 sobre la segunda capa porosa 24, una cuarta capa porosa 28 sobre la tercera capa densa no porosa 26 y una quinta capa densa no porosa 30 sobre la cuarta capa porosa 28. El electrodo de ánodo 12 se dispone sobre la primera capa densa no porosa 22, entre la primera capa densa no porosa 22 y la estructura de soporte 13, y el electrodo de cátodo 14 se dispone sobre la quinta capa densa no porosa 30.
El resultado de esta disposición de electrolito 16 es que la segunda capa porosa 24 actúa como una zona intermedia entre la primera capa densa no porosa 22 y la tercera capa densa no porosa 26 tal como se describe anteriormente con referencia a la figura 1. Similarmente, la cuarta capa porosa 28 actúa como una zona intermedia entre la tercera capa densa no porosa 26 y la quinta capa densa no porosa 30. De este modo, esta disposición minimiza la formación de recorridos de fugas a través del electrolito 16 entre la cámara de ánodo 18 y la cámara de cátodo 20.
Una pila 210 de células de combustible de óxido sólido, como se muestra en la figura 3, comprende una pluralidad de células 11 de combustible de óxido sólido. Cada célula 11 de combustible de óxido sólido comprende un electrodo de ánodo 12, un electrodo de cátodo 14 y un electrolito 16 entre el electrodo de ánodo 12 y el electrodo de cátodo 14. Un combustible gaseoso, por ejemplo hidrógeno, se suministra a una cámara de ánodo 18, parcialmente definida por el electrodo de ánodo 12 y un oxidante gaseoso, por ejemplo oxígeno o aire, se suministra a una cámara de cátodo 20, parcialmente definida por el electrodo de cátodo 14.
Las células 11 de combustible de óxido sólido se disponen sobre una estructura de soporte 13 con los electrodos de ánodo 12 en contacto con la estructura de soporte 13. La estructura de soporte 13 tiene unas regiones porosas para permitir que el combustible gaseoso fluya hacia los electrodos de ánodo 12. Las células 11 de combustible de óxido sólido adyacentes están conectadas en serie mediante unos inter-conectores 15, que interconectan un electrodo de ánodo 12 de una célula 11 de combustible de óxido sólido con un electrodo de cátodo 14 de una célula adyacente 11 de combustible de óxido sólido.
El electrolito 16 comprende una primera capa densa no porosa 22, una segunda capa porosa 24 sobre la primera capa densa no porosa 22 y una tercera capa densa no porosa 26 sobre la segunda capa porosa 24. Una cuarta capa porosa 32 se dispone sobre la tercera capa densa no porosa 26. El electrodo de ánodo 12 se dispone sobre la primera capa densa no porosa 22, entre la primera capa densa no porosa 22 y la estructura de soporte 13, y el electrodo de cátodo 14 se dispone sobre la cuarta capa porosa 32.
El resultado de esta disposición de electrolito 16 es que la segunda capa porosa 24 actúa como una zona intermedia entre la primera capa densa no porosa 22 y la tercera capa densa no porosa 26. Similarmente, la cuarta capa porosa 32 actúa como una zona intermedia entre la tercera capa densa no porosa 26 y el electrodo de cátodo 14. De este modo, esta disposición minimiza la formación de recorridos de fugas a través del electrolito 16 entre la cámara de ánodo 18 y la cámara de cátodo 20.
Como alternativa adicional es posible proporcionar una capa porosa para actuar como zona intermedia entre la primera capa densa no porosa 22 y el electrodo de ánodo 14.
Como otras alternativas puede ser posible proporcionar una capa porosa entre el electrodo de ánodo y el electrolito y una capa porosa entre el electrodo de cátodo y el electrolito en una o ambas de las figuras 1 y 2.
La primera, segunda y tercera capas del electrolito pueden tener la misma composición o pueden tener diferentes composiciones.
Una de las capas del electrolito puede comprender óxido de circonio estabilizado con óxido de itrio, 92% en peso de óxido de circonio y 8% de óxido de itrio, y en algunos casos todas las capas del electrolito comprenden óxido de circonio estabilizado con óxido de itrio.
La inclusión de la segunda capa porosa de electrolito aumenta la resistencia iónica a través del electrolito y por lo tanto es beneficioso el uso de un material de electrolito de mayor conductividad. Materiales adecuados de mayor conductividad para el electrolito son el óxido de circonio dopado con óxido de escando y óxido de cerio dopado con óxido de gadolinio.
Como alternativa, una o todas las capas del electrolito puede comprender óxido de circonio dopado con óxido de escandio. Como una alternativa adicional una o todas las capas del electrolito pueden comprender óxido de cerio dopado con óxido de gadolinio.
El electrodo de ánodo, las capas del electrolito y el electrodo de cátodo son depositados por impresión rotatoria, pulverización, fundición de cintas o impresión por inyección de tinta. Las células de combustible generalmente se disponen sobre una estructura de soporte, de tal manera que los electrodos de ánodo se depositan inicialmente sobre la estructura de soporte y, a continuación, las capas restantes o como alternativa los electrodos de cátodo se depositan sobre la estructura de soporte y, a continuación, las capas restantes.
La estructura de soporte puede comprender una espinela de aluminato de magnesio.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Una célula (11) de combustible de óxido sólido que comprende un electrodo de ánodo (12), un electrodo de cátodo (14) y un electrolito (16) entre el electrodo de ánodo (12) y el electrodo de cátodo (14), caracterizada porque el electrolito (16) comprende una primera capa densa no porosa (22), una segunda capa porosa (24) sobre la primera capa densa no porosa (22) y una tercera capa densa no porosa (26) sobre la segunda capa porosa (24).
  2. 2.
    Una célula de combustible de óxido sólido según la reivindicación 1, en donde el electrolito (16) comprende una cuarta capa porosa (28) sobre la tercera capa densa no porosa (26) y una quinta capa densa no porosa (30) sobre la cuarta capa porosa (28).
  3. 3.
    Una célula de combustible de óxido sólido según la reivindicación 1 o 2, que comprende una capa porosa
    (32) entre el electrolito (16) y el electrodo de ánodo (12).
  4. 4. Una célula de combustible de óxido sólido según la reivindicación 1, 2 o 3, que comprende una capa porosa
    (32) entre el electrolito (16) y el electrodo de cátodo (14).
  5. 5.
    Una célula de combustible de óxido sólido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la primera, segunda y tercera capas (22, 24, 26) del electrolito (16) tienen la misma composición.
  6. 6.
    Una célula de combustible de óxido sólido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde por lo menos una de las capas del electrolito (16) comprende óxido de cerio dopado con óxido de gadolinio.
  7. 7.
    Una célula de combustible de óxido sólido según la reivindicación 6, en donde todas las capas del electrolito
    (16) comprenden óxido de cerio dopado con óxido de gadolinio.
  8. 8.
    Una célula de combustible de óxido sólido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde por lo menos una de las capas del electrolito (16) comprende óxido de circonio dopado con óxido de escandio.
  9. 9.
    Una célula de combustible de óxido sólido según la reivindicación 8, en donde todas las capas del electrolito
    (16) comprenden óxido de circonio dopado con óxido de escandio.
  10. 10.
    Una pila de células de combustible de óxido sólido que comprende una pluralidad de células (11) de combustible de óxido sólido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
  11. 11.
    Una pila (10) de células de combustible de óxido sólido que comprende una pluralidad de células (11) de combustible de óxido sólido, cada célula (11) de combustible de óxido sólido comprende un electrodo de ánodo (12), un electrodo de cátodo (14) y un electrolito (16) entre el electrodo de ánodo (12) y el electrodo de cátodo (14), cada electrolito (16) comprende una primera capa densa no porosa (22), una segunda capa porosa (24) sobre la primera capa densa no porosa (22) y una tercera capa densa no porosa (26) sobre la segunda capa porosa (24).
ES04742953T 2003-07-15 2004-06-18 Célula de combustible de óxido sólido Expired - Lifetime ES2395341T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0316504.0A GB0316504D0 (en) 2003-07-15 2003-07-15 A solid oxide fuel cell
GB0316504 2003-07-15
PCT/GB2004/002594 WO2005015675A2 (en) 2003-07-15 2004-06-18 A solid oxide fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2395341T3 true ES2395341T3 (es) 2013-02-12

Family

ID=27763832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04742953T Expired - Lifetime ES2395341T3 (es) 2003-07-15 2004-06-18 Célula de combustible de óxido sólido

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7399546B2 (es)
EP (1) EP1665439B8 (es)
JP (1) JP4751323B2 (es)
KR (1) KR100965920B1 (es)
AU (1) AU2004302052B2 (es)
CA (1) CA2530320C (es)
DK (1) DK1665439T3 (es)
ES (1) ES2395341T3 (es)
GB (1) GB0316504D0 (es)
WO (1) WO2005015675A2 (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100707113B1 (ko) * 2005-12-20 2007-04-16 한국과학기술연구원 고립 전해질을 이용한 단실형 고체 산화물 연료전지
US7858261B2 (en) * 2006-05-02 2010-12-28 Lilliputian Systems, Inc. Systems and methods for stacking fuel cells
CA2663467A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Kyocera Corporation Fuel cell, fuel cell stack, and fuel cell apparatus
DE102007015358A1 (de) * 2007-03-30 2008-10-02 Forschungszentrum Jülich GmbH Schichtsystem für einen Elektrolyten einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle sowie Verfahren zur Herstellung desselben
KR100966098B1 (ko) * 2008-10-07 2010-06-28 한국에너지기술연구원 스칸디아가 치환 고용된 입방정 이트리아 안정화 지르코니아 및 이를 이용한 고체산화물연료전지
KR101237735B1 (ko) 2010-06-14 2013-02-26 포항공과대학교 산학협력단 내부개질형 관형 고체산화물 연료전지 스택 및 그 제작 방법
JP4773588B1 (ja) * 2010-06-15 2011-09-14 日本碍子株式会社 燃料電池セル
JP4773589B1 (ja) 2010-06-15 2011-09-14 日本碍子株式会社 燃料電池セル
JP5122013B1 (ja) * 2011-09-12 2013-01-16 日本碍子株式会社 燃料電池セル
KR20160068205A (ko) 2014-12-05 2016-06-15 주식회사 엘지화학 고체 산화물 연료 전지 및 이의 제조방법
KR101842319B1 (ko) 2014-12-05 2018-05-14 주식회사 엘지화학 고체 산화물 연료 전지 및 이의 제조방법
KR20160069819A (ko) 2014-12-09 2016-06-17 주식회사 엘지화학 고체 산화물 연료 전지 및 이의 제조방법
TWI642229B (zh) * 2015-12-02 2018-11-21 國立臺北科技大學 Ceramic battery structure
KR102610471B1 (ko) 2018-08-22 2023-12-05 주식회사 엘지화학 고체 산화물 연료전지 셀 소성용 장치 및 소성 방법
KR101940712B1 (ko) 2018-12-11 2019-01-22 주식회사 엘지화학 고체 산화물 연료 전지 및 이의 제조방법
KR102604327B1 (ko) * 2023-01-13 2023-11-23 주식회사케이세라셀 고체산화물 전해셀용 지르코니아 전해질 및 이의 제조방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2755650A1 (de) 1976-12-15 1978-06-22 Uop Inc Elektrochemische zelle, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
JPS61198568A (ja) * 1985-02-28 1986-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体電解質燃料電池
JPH0668974B2 (ja) * 1987-10-12 1994-08-31 日本電信電話株式会社 燃料電池
JPH02295068A (ja) * 1989-05-08 1990-12-05 Fuji Electric Co Ltd 固体電解質型燃料電池
US5171645A (en) * 1991-01-08 1992-12-15 Gas Research Institute, Inc. Zirconia-bismuth oxide graded electrolyte
JPH0652869A (ja) * 1992-07-30 1994-02-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 燃料電池の固体電解質膜およびその製造方法
US5543239A (en) * 1995-04-19 1996-08-06 Electric Power Research Institute Electrode design for solid state devices, fuel cells and sensors
JPH0945348A (ja) * 1995-07-31 1997-02-14 Meidensha Corp 固体電解質型燃料電池
JP3259756B2 (ja) * 1995-08-25 2002-02-25 日本電信電話株式会社 固体燃料電池用多層型固体電解質
JPH11229145A (ja) * 1998-02-17 1999-08-24 Ngk Insulators Ltd 複合材料の製造方法
JP2000030728A (ja) * 1998-07-09 2000-01-28 Toto Ltd 緻密質焼結膜の作製方法及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法
CA2308092C (en) 2000-05-10 2008-10-21 Partho Sarkar Production of hollow ceramic membranes by electrophoretic deposition
JP3843766B2 (ja) * 2000-07-04 2006-11-08 日産自動車株式会社 固体電解質型燃料電池
US6558831B1 (en) 2000-08-18 2003-05-06 Hybrid Power Generation Systems, Llc Integrated SOFC
US6767662B2 (en) * 2000-10-10 2004-07-27 The Regents Of The University Of California Electrochemical device and process of making
JP2002373676A (ja) * 2001-06-13 2002-12-26 Ibiden Co Ltd 燃料電池用材料

Also Published As

Publication number Publication date
JP4751323B2 (ja) 2011-08-17
DK1665439T3 (da) 2012-11-26
KR100965920B1 (ko) 2010-06-24
KR20060030906A (ko) 2006-04-11
CA2530320C (en) 2012-05-08
EP1665439A2 (en) 2006-06-07
WO2005015675A3 (en) 2005-11-03
CA2530320A1 (en) 2005-02-17
AU2004302052B2 (en) 2009-08-06
JP2007516569A (ja) 2007-06-21
AU2004302052A1 (en) 2005-02-17
US7399546B2 (en) 2008-07-15
EP1665439B1 (en) 2012-08-29
WO2005015675A2 (en) 2005-02-17
GB0316504D0 (en) 2003-08-20
US20060099473A1 (en) 2006-05-11
EP1665439B8 (en) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2395341T3 (es) Célula de combustible de óxido sólido
ES2363799T3 (es) Células de combustible.
EP2224520B1 (en) Horizontally-striped solid-oxide fuel battery cell stack and fuel battery
KR101869305B1 (ko) 셀, 셀 스택 장치, 모듈 및 모듈 수납 장치
JP6835572B2 (ja) セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置
US10181605B2 (en) Joining material and stack structure of fuel cell using the joining material
JP2014078455A (ja) 燃料電池
US10873096B2 (en) Solid-oxide cell, cell stack device and module, and module housing device
JP2007516569A5 (es)
US10938051B2 (en) Cell, cell stack device, module and module-containing device
JP6585407B2 (ja) セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置
JP6401115B2 (ja) セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置
KR102145233B1 (ko) 셀, 셀 스택 장치, 모듈 및 모듈 수납 장치
JP6803437B2 (ja) セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置
WO2019225235A1 (ja) セルスタック装置、モジュール及びモジュール収容装置
JP2006196279A (ja) 固体酸化物形燃料電池スタック及びその作製方法
JP7305752B2 (ja) セルスタック装置、モジュール及びモジュール収容装置
US10998569B2 (en) Cell, cell stack device, module and module housing device
ES2425070T3 (es) Una pila de combustible y un método de fabricación de una pila de combustible
JP2014078453A (ja) 燃料電池
JP2018139196A (ja) セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置
JP6749050B2 (ja) セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収容装置
JP6698294B2 (ja) セル、セルスタック装置、モジュール、およびモジュール収容装置
JP6616148B2 (ja) セル、セルスタック装置、モジュールおよびモジュール収納装置
JP2024064763A (ja) 電気化学セル装置、モジュールおよびモジュール収容装置