JP2007538379A5

JP2007538379A5 -

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Publication number: JP2007538379A5
Application number: JP2007527524A
Authority: JP
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2008-07-10

Claims

燃料電池であって、以下：
（ａ）アノード集電装置として働く導体、
（ｂ）融解塩、融解酸化物、またはこれらの混合物を含有する、液状アノード、
（ｃ）該液状アノード中に分散する燃料、
（ｄ）固体の酸素イオン伝導性電解質、
（ｅ）固体の気体拡散カソード、
（ｆ）気体酸化剤のための第一の入口、
（ｇ）該燃料電池の作動の間に発生する気体のための出口、
を備える、燃料電池。
前記液状アノードを再循環させるための、アノード再循環システムをさらに備える、請求項１に記載の燃料電池。
前記液状アノード中の燃料の供給を補充するための、燃料補充システムをさらに備える、請求項１に記載の燃料電池。
電池の作動の間に蓄積する酸化生成物および不純物を前記液状アノード燃料から除去するための、液状アノード浄化システムをさらに備える、請求項１に記載の燃料電池。
前記アノード集電装置が、前記液状アノードの通過のためのチャネルを形成する、請求項１に記載の燃料電池。
前記燃料が、炭素含有物質、金属、または炭化水素のうちの１つから選択される、請求項１に記載の燃料電池。
前記燃料が、タール、炭素原子、石炭、コークス、バイオマス、炭素含有廃棄物、またはアルミニウムを含む、請求項６に記載の燃料電池。
前記燃料が、固体である、請求項１に記載の燃料電池。
前記燃料が、固体粒子の形態である、請求項８に記載の燃料電池。
前記燃料が、液状炭化水素または融解炭化水素である、請求項１に記載の燃料電池。
前記燃料電池の作動の間に発生した気体のいくらかまたは全てを閉じ込め、これによって、該気体が大気中に分散されることを回避するためのシステムをさらに備える、請求項１に記載の燃料電池。
液状アノード出口を備え、該液状アノード出口は、液状アノードと、該燃料電池を離れる気体燃料酸化生成物との熱を利用するための、熱交換器に接続されている、請求項１に記載の燃料電池。
使用済み酸化剤気体のための第二の出口をさらに備え、該第二の出口は、前記燃料電池を離れる使用済み酸化剤気体の熱を利用するための熱交換器に接続されている、請求項１に記載の燃料電池。
石炭およびコークスを燃料として使用して、少なくとも５０ｍＷ／ｃｍ^２の電力密度が得られ得る、請求項１に記載の燃料電池。
バイオマス、タール、炭素含有廃棄物、または金属を燃料として使用して、少なくとも３５ｍＷ／ｃｍ^２の電力密度が得られ得る、請求項１に記載の燃料電池。
アセチレンブラックを燃料として使用して、少なくとも５０ｍＷ／ｃｍ^２の電力密度が得られ得る、請求項１に記載の燃料電池。
前記液状アノードが、アルカリ塩を含有する、請求項１に記載の燃料電池。
燃料と混合された前記液状アノードが、電子伝導性である、請求項１に記載の燃料電池。
前記液状アノードが、酸素イオン伝導性である、請求項１に記載の燃料電池。
前記固体電解質が、酸素イオン伝導性である、請求項１に記載の燃料電池。
前記カソードが、前記電解質に隣接した多孔性の層を備える、請求項１に記載の燃料電池。
前記カソードが、酸化剤と混合された液体を含有する、請求項１に記載の燃料電池。
前記カソードが、イオン性液体を含有する、請求項２２に記載の燃料電池。
前記電解質が、およそ管状の形状である、請求項１に記載の燃料電池。
前記カソードが、前記電解質と同心状のおよそ管状の形態である、請求項２４に記載の燃料電池。
前記電解質が、およそ平坦な形状である、請求項１に記載の燃料電池。
前記電池が、燃料および酸化剤のためのチャネルを有するモノリシックな構成を有する、請求項１に記載の燃料電池。
電気的に相互接続された、請求項１に記載の２つ以上の燃料電池を備える、燃料電池アセンブリ。
電気的に相互接続された、請求項１に記載の２つ以上の燃料電池を備える、熱併給発電システム。
端子を有する負荷装置に電流を供給するためのプロセスであって、該プロセスは、以下の工程：
（ａ）燃料を液状アノードと混合する工程であって、該液状アノードが、融解塩、融解酸化物、またはこれらの混合物を含有する、工程、
（ｂ）該液状アノードを、固体の酸素イオン伝導性電解質と接触させる工程、
（ｃ）該燃料を、該電解質から該液状アノードに入る酸素イオンと反応させて、電子を放出させる工程、
（ｄ）アノード集電装置を介して、放出された電子を収集する工程、
（ｅ）酸化剤を、該固体電解質に接続されたカソードに供給する工程、
（ｆ）カソード集電装置を介して電子を供給することによって、該カソードにおいて還元反応を起こし、これによって、該電解質を通って移動する酸素イオンを生成させる工程、
（ｇ）該カソード集電装置および液状アノード集電装置を、該負荷装置の端子に電気的に接続する工程であって、供給される電流は、電池電力密度５０ｍＷ／ｃｍ^２で該負荷装置に対してエネルギーを移動させるために十分である、工程；
を包含する、プロセス。
前記燃料は、炭素含有物質、金属、または炭化水素のうちの１つから選択される、請求項３０に記載のプロセス。
前記液状アノードを再循環させる工程をさらに包含する、請求項３０に記載のプロセス。
前記液状アノード中の燃料の供給を連続的に補充する工程をさらに包含する、請求項３０に記載のプロセス。
前記プロセスの間に発生する気体のいくらかまたは全てを閉じ込め、これによって、該気体が大気中に分散されることを回避する工程をさらに包含する、請求項３０に記載のプロセス。
前記カソード、前記アノード、および前記電解質が、燃料電池の一部を形成し、前記プロセスが、該カソードまたは電解質の近隣に出る気体の熱を利用して、該燃料電池を加熱する工程をさらに包含する、請求項３０に記載のプロセス。
前記液状アノードが、アルカリ塩を含有する、請求項３０に記載のプロセス。
前記電解質が、およそ管状の形状である、請求項３０に記載のプロセス。
前記カソードが、前記電解質と同心状のおよそ管状の形状である、請求項３７に記載のプロセス。
前記カソード集電装置および前記液状アノード集電装置を電気的に接続する工程が、１つ以上の燃料電池を通過する電気接続を作製する工程を包含する、請求項３０に記載のプロセス。