JP5454434B2 - 単室型固体酸化物形燃料電池 - Google Patents
単室型固体酸化物形燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5454434B2 JP5454434B2 JP2010213570A JP2010213570A JP5454434B2 JP 5454434 B2 JP5454434 B2 JP 5454434B2 JP 2010213570 A JP2010213570 A JP 2010213570A JP 2010213570 A JP2010213570 A JP 2010213570A JP 5454434 B2 JP5454434 B2 JP 5454434B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air electrode
- fuel cell
- electrolyte
- electrode
- fuel
- 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 - Fee Related
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
Description
この固体電解質1には、CeあるいはAlなどがドープされていてもよい。また、イオン伝導度の観点から、上記式中、Xが0.1である(ZrO2)0.9(Sc2O3)0.1(10mol%スカンジウム安定化ジルコニア)を用いることが好ましい。
(2)式中、MaおよびMa’は同一または異なり、ランタノイドおよびアクチノイドの族から選択され、MbおよびMb’は同一または異なっており遷移金属から選択され、xおよびyは同一または異なっており且つ0〜1であるような数値を示す。
実施例1として、図1に示すような固体酸化物形燃料電池を作製した。以下、その手順を示す。まず、燃料極材料としてNiO粉末(平均粒径1μm)、GDC(Gd0.1Ce0.9Ox)粉末(平均粒径1μm)を重量比で7:3となるように混合して混合物を作製した。その後、セルロース系バインダー樹脂を添加して、上記混合物の割合が80重量%となるように燃料極ペーストを作製した。つまり、上記混合物と、バインダー樹脂との重量比が80:20となるようにした。燃料極ペーストの粘度はスクリーン印刷に適した5×105mPa・sとした。
上記実施例1において、電解質材料を添加した空気極を作成した。すなわち、空気極全体の質量に対し、Gd0.1Ce0.9O3の粉末(平均粒子径 1μm)を10質量%添加して、空気極ペーストを作製した。そして、焼結温度を1000℃として、燃料電池を作製した。
上記実施例1において、電解質材料を添加した空気極を作成した。すなわち、空気極全体の質量に対し、(ZrO2)0.9(Sc2O3)0.1の粉末平均粒子径 0.5μm)を10質量%添加して、空気極ペーストを作製した。そして、焼結温度を1000℃として、燃料電池を作製した。
上記実施例1において、空気極の焼結温度を1200℃として、燃料電池を作製した。
上記実施例1において、空気極の材料をPr2NiO4に変更し、1200℃で焼成することで燃料電池を作製した。
上記実施例5において、電解質材料を添加した空気極を作成した。すなわち、空気極全体の質量に対し、Gd0.1Ce0.9O3の粉末(平均粒子径 1μm)を10質量%添加して、空気極ペーストを作製した。そして、焼結温度を1200℃として、燃料電池を作製した。
上記実施例5において、電解質材料を添加した空気極を作成した。すなわち、空気極全体の質量に対し、(ZrO2)0.9(Sc2O3)0.1の粉末平均粒子径 0.5μm)を10質量%添加して、空気極ペーストを作製した。そして、焼結温度を1200℃として、燃料電池を作製した。
燃料極、電解質は実施例1と同様にし、空気極のみを変更した。すなわち、空気極として、Pr0.6Sr0.4FeO3を使用し、焼成温度を1000℃とした燃料電池を作製した。
燃料極、電解質は実施例1と同様にした。そして、空気極を、Pr0.6Sr0.4FeO3に変更して焼成温度を1200℃とした燃料電池を作製した。
燃料極、電解質は実施例1と同様にした。空気極は、La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3に変更した燃料電池を作製した。なお、焼成温度は1200℃とした。
燃料極、電解質は実施例1と同様にした。空気極は、Sm0.5Sr0.5CoO3に変更した燃料電池を作製した。なお、焼成温度は1200℃とした。
比較例4を、二室型固体酸化物形燃料電池として用いた。
実施例4を、二室型固体酸化物形燃料電池として用いた。
実施例5を、二室型固体酸化物形燃料電池として用いた。
実施例1〜7および比較例1〜4で作製したセルに対して、集電体として燃料極側にPtメッシュ、空気極側にAuメッシュを設置し、次のような単室での評価実験を行った。すなわち、メタンと空気との混合ガスを流速500ml/min(メタン100ml/min、空気400ml/min)、電気炉温度約700℃で、作製した各燃料電池に供給し、出力密度を測定した。結果は、以下の通りである。
続いて、比較例5〜7の燃料極、空気極側に集電体としてPtメッシュを設置したセルを用い、二室型固体酸化物形燃料電池として、評価を行った。評価試験では、水素30ml/minと空気60ml/minをセル付近温度を約700℃で燃料極及び空気極にそれぞれ分離して供給した。結果は、以下の通りである。
2 燃料極
3 空気極
Claims (4)
- (ZrO2)1−X(Sc2O3)Xを含有する電解質(Xは、0.08〜0.15)と、
前記電解質の一方面に配置される燃料極と、
前記電解質の他方面に配置され、[Ma1-xMa’x]2[Mb1-yMb’y]O4を含有する空気極(式中、MaおよびMa’は同一または異り、ランタノイドの族から選択され、MbおよびMb’は同一または異なっておりMn、Fe、CoまたはNiから選択され、xおよびyは同一または異なっており且つ0〜1であるような数値を示す)と、
を備えている、単室型固体酸化物形燃料電池。 - 前記MaおよびMa’は、La、PrまたはSmから選択される、請求項1に記載の単室型固体酸化物形燃料電池。
- 前記空気極は、La2NiO4またはPr2NiO4を含有する、請求項1に記載の単室型固体酸化物形燃料電池。
- 前記電解質は、(ZrO2)0.9(Sc2O3)0.1を含有する、請求項1から3のいずれかに記載の単室型固体酸化物形燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010213570A JP5454434B2 (ja) | 2009-09-30 | 2010-09-24 | 単室型固体酸化物形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009226195 | 2009-09-30 | ||
JP2009226195 | 2009-09-30 | ||
JP2010213570A JP5454434B2 (ja) | 2009-09-30 | 2010-09-24 | 単室型固体酸化物形燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011096645A JP2011096645A (ja) | 2011-05-12 |
JP5454434B2 true JP5454434B2 (ja) | 2014-03-26 |
Family
ID=44113315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010213570A Expired - Fee Related JP5454434B2 (ja) | 2009-09-30 | 2010-09-24 | 単室型固体酸化物形燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5454434B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6121764B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2017-04-26 | 日本碍子株式会社 | 固体酸化物型燃料電池に用いられる空気極 |
JP6269129B2 (ja) * | 2014-02-07 | 2018-01-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 燃料電池 |
JP6269130B2 (ja) * | 2014-02-07 | 2018-01-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 燃料電池 |
US10622628B2 (en) | 2016-05-25 | 2020-04-14 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Electrode comprising heavily-doped ceria |
CN114270583A (zh) * | 2019-08-22 | 2022-04-01 | 株式会社村田制作所 | 固体氧化物型燃料电池用电解质片、固体氧化物型燃料电池用电解质片的制造方法以及固体氧化物型燃料电池用单电池 |
JP7287482B2 (ja) * | 2019-10-16 | 2023-06-06 | 株式会社村田製作所 | 固体酸化物形燃料電池用電解質シート、固体酸化物形燃料電池用電解質シートの製造方法及び固体酸化物形燃料電池用単セル |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3827209B2 (ja) * | 2001-12-19 | 2006-09-27 | 日本電信電話株式会社 | 固体電解質型燃料電池用複合型空気極の作製方法 |
JP2006139960A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Dainippon Printing Co Ltd | 単室型固体酸化物形燃料電池 |
FR2940857B1 (fr) * | 2009-01-07 | 2011-02-11 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un electrolyseur haute temperature ou d'une pile a combustible haute temperature comprenant un empilement de cellules elementaires |
-
2010
- 2010-09-24 JP JP2010213570A patent/JP5454434B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011096645A (ja) | 2011-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jiang | A review of wet impregnation—an alternative method for the fabrication of high performance and nano-structured electrodes of solid oxide fuel cells | |
US10431841B2 (en) | Method for manufacturing solid oxide fuel cell | |
JP5469795B2 (ja) | サーメット電解質を用いたアノード支持固体酸化物燃料電池 | |
Huang et al. | Characterization of the Ni-ScSZ anode with a LSCM–CeO2 catalyst layer in thin film solid oxide fuel cell running on ethanol fuel | |
Zhou et al. | Performance and degradation of metal-supported solid oxide fuel cells with impregnated electrodes | |
Myung et al. | Synthesis and characterization of NiO/GDC–GDC dual nano-composite powders for high-performance methane fueled solid oxide fuel cells | |
JP5454434B2 (ja) | 単室型固体酸化物形燃料電池 | |
JP2007529852A5 (ja) | ||
JP2006351405A (ja) | Sofc燃料極およびその製造方法 | |
Rehman et al. | Effect of GDC addition method on the properties of LSM–YSZ composite cathode support for solid oxide fuel cells | |
JP6695677B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池用の電極材料とこれを用いた固体酸化物形燃料電池 | |
Song et al. | NiCu–Zr0. 1Ce0. 9O2− δ anode materials for intermediate temperature solid oxide fuel cells using hydrocarbon fuels | |
JP6573243B2 (ja) | 空気極組成物、空気極およびこれを含む燃料電池 | |
WO2012133438A1 (ja) | 中低温高効率電気化学セル及びそれらから構成される電気化学反応システム | |
JP4534188B2 (ja) | 燃料電池用電極材料及びこれを用いた固体酸化物形燃料電池 | |
JP5226656B2 (ja) | 固体酸化物型燃料電池および固体酸化物型燃料電池の製造方法 | |
Han et al. | Fabrication and properties of anode-supported solid oxide fuel cell | |
Hanifi et al. | Development of redox resistant fully infiltrated tubular SOFCs | |
KR102111859B1 (ko) | 고체산화물 연료 전지 및 이를 포함하는 전지 모듈 | |
JP6151212B2 (ja) | 低温作動型の固体酸化物形燃料電池およびその製造方法 | |
JP6433168B2 (ja) | 固体電解質形燃料電池および該燃料電池の反応抑止層形成用材料 | |
JP6088949B2 (ja) | 燃料電池単セルおよびその製造方法 | |
Ding et al. | Direct operation of cone-shaped LT-SOFCs with methane fuel for portable application | |
JP5137416B2 (ja) | 燃料極用集電材料、固体酸化物形燃料電池単セルおよび固体酸化物形燃料電池 | |
Wongsawatgul et al. | SrO Doping Effect on Fabrication and Performance of Ni/Ce1− xSrxO2− x Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cell for Direct Methane Utilization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130712 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20130712 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20130807 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130924 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131114 |
|
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: 20131210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131223 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |