JP2005166563A - 活性微粒子を添加したsofc用燃料極およびその作製法 - Google Patents
活性微粒子を添加したsofc用燃料極およびその作製法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005166563A JP2005166563A JP2003406617A JP2003406617A JP2005166563A JP 2005166563 A JP2005166563 A JP 2005166563A JP 2003406617 A JP2003406617 A JP 2003406617A JP 2003406617 A JP2003406617 A JP 2003406617A JP 2005166563 A JP2005166563 A JP 2005166563A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- added
- fuel electrode
- particles
- cermet
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
【構成】緻密な固体電解質とその両面に設けられた多孔質の燃料極と空気極で構成された燃料電池セルの燃料極が、金属と、CeO2系またはZrO2系電解質材料とのサーメットからなる多孔体の骨格を構成する粒子の表面に、希土類元素を添加したCeO2系電解質材料の微粒子、または希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質材料の微粒子と、Ni系微粒子との混合体を添加したことを特徴とする。
Description
Shiqiang Hui,Anthony Pertric and Wenhe Gong;Proc.of Solid Oxide Fuel Cells−VI(1999)pp.632−639。(Electrochemical Society Proceedings Volume 99−19) J.P.yKolar Guha,D.,J.Am.Ceram.Soc.,56,(1)5−6(1973)
金属と、CeO2系またはZrO2系電解質材料とのサーメットからなる多孔体の骨格を構成する粒子の表面に、
希土類元素を添加したCeO2系電解質材料の微粒子、または希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質材料の微粒子と、
Ni系微粒子、
との混合体を添加したことを特徴とする。
金属と、CeO2系またはZrO2系電解質材料とのサーメットからなる多孔体の骨格を構成する粒子の表面に、
希土類元素を添加したCeO2系電解質材料の微粒子と、
Ni系微粒子および、
遷移金属M(M=Mn,Fe,Ti,Mg)の酸化物から選ばれる1つ以上の酸化物微粒子(ただしNiと遷移金属の金属原子組成比における混合比が[(1−X)Ni−XM,0<X≦0.9])、
との混合体を添加したことを特徴とする。
金属と、CeO2系またはZrO2系電解質材料とのサーメットからなる多孔体を骨格を構成する粒子の表面に、
希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質材料の微粒子と、
Ni系微粒子および
遷移金属M(M=Mn,Fe,Ti,Mg)の酸化物から選ばれる1つ以上の酸化物微粒子(ただしNiと遷移金属の金属原子組成比における混合比が[(1−X)Ni−XM,0<X≦0.9])、
との混合体を添加したことを特徴とする。
希土類元素を添加したCeO2系電解質または希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質に対応する組成となるような有機または無機金属溶液とNi系溶液を混合した溶液を含浸させ、
前記サーメットの焼成温度よりも低い温度で空気中で熱処理して、前記サーメット多孔体内の粒子の表面にセリア系まはたジルコニア系電解質材料微粒子とNiO微粒子との混合体を析出させて、前記サーメット多孔体内の粒子を被覆し、
燃料極の動作雰囲気内で還元処理することによって、Ni系微粒子を析出させることを特徴とする。
希土類元素を添加したCeO2系電解質と、遷移金属酸化物に対応する組成となるような有機または無機金属溶液とNi系溶液を混合した溶液を含浸させ、
前記サーメットの焼成温度よりも低い温度で空気中で熱処理して、前記サーメット多孔体内の粒子の表面にセリア系電解質材料微粒子、NiO微粒子、遷移金属酸化物粒子との混合体を析出させて、前記サーメット多孔体内の粒子を被覆し、
燃料極の動作雰囲気内で還元処理することによって、Ni系微粒子を析出させることを特徴とする。
希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質と、遷移金属酸化物に対応する組成となるような有機または無機金属溶液とNi系溶液を混合した溶液を含浸させ、
前記サーメットの焼成温度よりも低い温度で空気中で熱処理して、前記サーメット多孔体内の粒子の表面にジルコニア系電解質材料微粒子、NiO微粒子、遷移金属酸化物粒子との混合体を析出させて、前記サーメット多孔体内の粒子を被覆し、
燃料極の動作雰囲気内で還元処理することによって、Ni系微粒子を析出させることを特徴とする。
(a)希土類元素を添加したCeO2系電解質または希土類元素またはおよび希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質に対応する組成となるような有機または無機金属溶液とNi系溶液を混合した溶液を含浸させる、
(b)希土類元素を添加したCeO2系電解質と、遷移金属酸化物に対応する組成となるような有機または無機金属溶液とNi系溶液を混合した溶液を含浸させる、
(c)希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質と、遷移金属酸化物に対応する組成となるような有機または無機金属溶液とNi系系溶液を混合した溶液を含浸させる、
のいずれかの工程を行い、
前記サーメットの焼成温度よりも低い温度で空気中で熱処理して、析出した微粒子で前記サーメット多孔体内の粒子を被覆し、燃料極の動作雰囲気内で還元処理することによって、Ni系微粒子を析出させるものである。ここで前記Ni系溶液は[(1−X)Ni−XCo,0≦X≦0.9]式で示されるものを形成する溶液を含む。
2 燃料極
21 Au集電メッシュ
3 空気極
31 Au集電メッシュ
4 白金端子
5 参照極
6 ガスシール
Claims (9)
- 緻密な固体電解質とその両面に設けられた多孔質の燃料極と空気極で構成された燃料電池セルの燃料極が、
金属と、CeO2系またはZrO2系電解質材料とのサーメットからなる多孔体の骨格を構成する粒子の表面に、
希土類元素を添加したCeO2系電解質材料の微粒子、または希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質材料の微粒子と、
Ni系微粒子、
との混合体を添加したことを特徴とする活性微粒子を添加したSOFC用燃料極。 - 緻密な固体電解質とその両面に設けられた多孔質の燃料極と空気極で構成された燃料電池セルの燃料極が、
金属と、CeO2系またはZrO2系電解質材料とのサーメットからなる多孔体の骨格を構成する粒子の表面に、
希土類元素を添加したCeO2系電解質材料の微粒子と、
Ni系微粒子および、
遷移金属M(M=Mn,Fe,Ti,Mg)の酸化物から選ばれる1つ以上の酸化物微粒子(ただしNiと遷移金属の金属原子組成比における混合比が[(1−X)Ni−XM,0<X≦0.9])、
との混合体を添加したことを特徴とする活性微粒子を添加したSOFC用燃料極。 - 緻密な固体電解質とその両面に設けられた多孔質の燃料極と空気極で構成された燃料電池セルの燃料極が
金属と、CeO2系またはZrO2系電解質材料とのサーメットからなる多孔体を骨格を構成する粒子の表面に、
希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質材料の微粒子と、
Ni系微粒子および
遷移金属M(M=Mn,Fe,Ti,Mg)の酸化物から選ばれる1つ以上の酸化物微粒子(ただしNiと遷移金属の金属原子組成比における混合比が[(1−X)Ni−XM,0<X≦0.9])、
との混合体を添加したことを特徴とする活性微粒子を添加したSOFC用燃料極。 - 前記希土類元素を添加したCeO2系電解質材料の微粒子、または希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質材料の微粒子と、前記Ni系微粒子および遷移金属酸化物微粒子の混合比は原子組成比で30〜80at%であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の活性微粒子を添加したSOFC用燃料極。
- 前記Ni系微粒子が[(1−X)Ni−XCo,0≦X≦0.9]式で示される微粒子であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の活性微粒子を添加したSOFC用燃料極。
- 焼成を行って形成したセリア系電解質またはジルコニア系電解質と金属とのサーメットからなる多孔体の骨格に、
希土類元素を添加したCeO2系電解質または希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質に対応する組成となるような有機または無機金属溶液とNi系溶液を混合した溶液を含浸させ、
前記サーメットの焼成温度よりも低い温度で空気中で熱処理して、前記サーメット多孔体内の粒子の表面にセリア系またはジルコニア系電解質材料微粒子とNiO微粒子との混合体を析出させて、前記サーメット多孔体内の粒子を被覆し、
燃料極の動作雰囲気内で還元処理することによって、Ni系微粒子を析出させることを特徴とする活性微粒子を添加したSOFC用燃料極の作製法。 - 焼成を行って形成したセリア系電解質またはジルコニア系電解質と金属とのサーメットからなる多孔体の骨格に、
希土類元素を添加したCeO2系電解質と、Ni系溶液および遷移金属酸化物に対応する組成となるような有機または無機金属溶液を混合した溶液を含浸させ、
前記サーメットの焼成温度よりも低い温度で空気中で熱処理して、前記サーメット多孔体内の粒子の表面にセリア系電解質材料微粒子、NiO微粒子、遷移金属酸化物粒子との混合体を析出させて、前記サーメット多孔体内の粒子を被覆し、
燃料極の動作雰囲気内で還元処理することによって、Ni系微粒子を析出させることを特徴とする活性微粒子を添加したSOFC用燃料極の作製法。 - 焼成を行って形成したセリア系電解質またはジルコニア系電解質と金属とのサーメットからなる多孔体の骨格に、
希土類元素または希土類元素およびTiO2を添加したZrO2系電解質と、遷移金属酸化物に対応する組成となるような有機または無機金属溶液、Ni系溶液を混合した溶液を含浸させ、
前記サーメットの焼成温度よりも低い温度で空気中で熱処理して、前記サーメット多孔体内の粒子の表面にジルコニア系電解質材料微粒子、NiO微粒子、遷移金属酸化物粒子との混合体を析出させて、前記サーメット多孔体内の粒子を被覆し、
燃料極の動作雰囲気内で還元処理することによって、Ni系微粒子を析出させることを特徴とする活性微粒子を添加したSOFC用燃料極の作製法。 - 前記Ni系溶液が[(1−X)Ni−XCo,0≦X≦0.9]式で示されるものを形成する溶液を含むことを特徴とする請求項6から8のいずれか1項記載の活性微粒子を添加したSOFC用燃料極の作製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003406617A JP4587663B2 (ja) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 固体酸化物燃料電池用燃料極およびその作製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003406617A JP4587663B2 (ja) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 固体酸化物燃料電池用燃料極およびその作製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005166563A true JP2005166563A (ja) | 2005-06-23 |
JP4587663B2 JP4587663B2 (ja) | 2010-11-24 |
Family
ID=34728911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003406617A Expired - Fee Related JP4587663B2 (ja) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 固体酸化物燃料電池用燃料極およびその作製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4587663B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008010325A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 固体電解質型燃料電池及びその製造方法 |
CN100454621C (zh) * | 2005-07-14 | 2009-01-21 | 中国科学技术大学 | 一种固体氧化物燃料电池阳极及制备方法 |
WO2009063598A1 (ja) * | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Kyusyu University, National University Corporation | 燃料電池用電極材料及びその製造方法、並びに該燃料電池電極材料を含有してなる燃料電池用電極及び燃料電池 |
KR20100112124A (ko) * | 2007-12-07 | 2010-10-18 | 넥스테크 머티리얼스, 엘티디. | 환원 기체 내에 사용하기 위한 고성능 다층 전극 |
JP2019029356A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 固体酸化物形燃料電池のアノード材料及びその製造方法、並びに固体酸化物形燃料電池 |
JP2019153441A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 固体酸化物形燃料電池用アノード及びこのアノードを使用した固体酸化物形燃料電池 |
JP2021520047A (ja) * | 2018-03-12 | 2021-08-12 | オメガ エナジー システムズ エルエルシーOmega Energy Systems, Llc | 遷移金属亜酸化物の固体エネルギーハーベスタ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1021932A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-23 | Kyocera Corp | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 |
JP2001102061A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-04-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電解質型燃料電池用燃料極の作製法 |
-
2003
- 2003-12-05 JP JP2003406617A patent/JP4587663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1021932A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-23 | Kyocera Corp | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 |
JP2001102061A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-04-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電解質型燃料電池用燃料極の作製法 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100454621C (zh) * | 2005-07-14 | 2009-01-21 | 中国科学技术大学 | 一种固体氧化物燃料电池阳极及制备方法 |
JP2008010325A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 固体電解質型燃料電池及びその製造方法 |
WO2009063598A1 (ja) * | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Kyusyu University, National University Corporation | 燃料電池用電極材料及びその製造方法、並びに該燃料電池電極材料を含有してなる燃料電池用電極及び燃料電池 |
KR101642156B1 (ko) * | 2007-12-07 | 2016-07-22 | 넥스테크 머티리얼스, 엘티디. | 환원 기체 내에 사용하기 위한 고성능 다층 전극 |
JP2011507160A (ja) * | 2007-12-07 | 2011-03-03 | ネクステック、マテリアルズ、リミテッド | 還元性ガス中で使用するための高性能多層電極 |
US8828618B2 (en) | 2007-12-07 | 2014-09-09 | Nextech Materials, Ltd. | High performance multilayer electrodes for use in reducing gases |
KR20100112124A (ko) * | 2007-12-07 | 2010-10-18 | 넥스테크 머티리얼스, 엘티디. | 환원 기체 내에 사용하기 위한 고성능 다층 전극 |
JP2019029356A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 固体酸化物形燃料電池のアノード材料及びその製造方法、並びに固体酸化物形燃料電池 |
JP7076788B2 (ja) | 2017-08-01 | 2022-05-30 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 固体酸化物形燃料電池のアノード材料及びその製造方法、並びに固体酸化物形燃料電池 |
JP2019153441A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 固体酸化物形燃料電池用アノード及びこのアノードを使用した固体酸化物形燃料電池 |
JP7058866B2 (ja) | 2018-03-02 | 2022-04-25 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 固体酸化物形燃料電池用アノード及びこのアノードを使用した固体酸化物形燃料電池 |
JP2021520047A (ja) * | 2018-03-12 | 2021-08-12 | オメガ エナジー システムズ エルエルシーOmega Energy Systems, Llc | 遷移金属亜酸化物の固体エネルギーハーベスタ |
JP7359834B2 (ja) | 2018-03-12 | 2023-10-11 | オメガ エナジー システムズ エルエルシー | 遷移金属亜酸化物の固体エネルギーハーベスタ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4587663B2 (ja) | 2010-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hanif et al. | Recent advancements, doping strategies and the future perspective of perovskite-based solid oxide fuel cells for energy conversion | |
JP4981239B2 (ja) | 固体酸化物燃料電池の高性能陰極 | |
JP5581216B2 (ja) | 還元性ガス中で使用するための高性能多層電極 | |
AU747320B2 (en) | Method for solid oxide fuel cell anode preparation | |
RU2403655C2 (ru) | Инфильтрация исходного материала и способ покрытия | |
JP2011507161A (ja) | 酸素含有ガス中で使用するための高性能多層電極 | |
JP2006351405A (ja) | Sofc燃料極およびその製造方法 | |
JP4972468B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
JP5637652B2 (ja) | 電気化学セルならびにその製造方法および運転方法 | |
JP5290870B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池 | |
JP4587663B2 (ja) | 固体酸化物燃料電池用燃料極およびその作製法 | |
Amira et al. | La1. 5Nd0. 3Pr0. 2NiO4. 16: a new cathode material for IT-solid oxide fuel cells | |
JP3871903B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池用燃料極への電極活性酸化物の導入方法 | |
JP5796591B2 (ja) | エネルギー変換装置用電極、それを用いたエネルギー変換装置およびエネルギー変換方法 | |
WO2003041196A1 (en) | Fuel-flexible anodes for solid oxide fuel cells | |
JP5390655B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
JP4024165B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池用燃料電極およびその製造方法 | |
JP7395171B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池用アノード及び固体酸化物形燃料電池 | |
JP4130796B2 (ja) | セリア系ペロブスカイト型酸化物を含むsofc用燃料極およびその製造方法 | |
JPH10255832A (ja) | 低温動作固体燃料電池用複合型空気極材料 | |
JP5112711B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池用電極の製造方法及び固体酸化物形燃料電池 | |
WO2019167437A1 (ja) | 燃料電池 | |
JP4426267B2 (ja) | 炭素析出に耐性のあるsofc用燃料極およびその作製法 | |
JP2008198422A (ja) | 固体酸化物形燃料電池用電極の製造方法及び固体酸化物形燃料電池 | |
Chen et al. | Feconicux (X= Al. Mo) High Entropy Alloy as Solid Oxide Fuel Cells High-Performance Anode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060424 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070726 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080805 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091208 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100907 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |