JP5608674B2 - 固体酸化物燃料電池スタックのための集電体 - Google Patents
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Description
固体酸化物燃料電池は、実施例2、4、6、10、11および12において本明細書で記載されるような、新規なアノード集電体フォームを用いる燃料電池試験において後に使用するために調製した。10×10cmのフレックスセル燃料電池基板は、ScSZ−6(スカンジウムドープされたジルコニア、6mol%のSc2O3)電解質材料から、有効面積28cm2で製造された。セルは、アノードおよびカソード面の両方において、コバルトドープされたSDC(スカンジウムドープされたセリア)界面層、アノード面上の2層アノード、およびカソード面上の2層カソードを有するように製造された。セルは、以下に記載されるように作製した。
コバルトドープされたSDC界面層のコーティングは、既知のエアロゾルスプレー堆積方法に従って調製した。コバルトドープされたSDC界面層インクは、組成(Ce0.80Sm0.20)O1.90(SDC−20)を有するサマリウムドープされたセリア粉末を用いて調製した。インクは、SDC−20粉末をテルピネオール系インクビヒクルに分散させることによって調製した。このインクにおけるSDC−20粉末は、4つの異なる表面積を有していた:6.0m2/グラムの表面積に関して30%、9.3m2/グラムの表面積に関して40%、27m2/グラムの表面積に関して20%、および45m2/グラムの表面積に関して10%。コバルトの添加は、インク中のSDC−20粉末の総量に対して約1%のコバルト金属に対応する量で、コバルト(III)2,4−ペンタンジオナートを添加することによって行った。コバルトドープされたSDC界面層インクは、次いで2つの別個のスプレー溶液に製造した。第1の溶液は、SDC/Coインクの一部をアセトンで希釈することによって調製し、第2の溶液は、SDC/Coインクの一部をアセトンで希釈し、2.5重量%のグラファイト(固形分基準)を添加することによって調製した。これらの溶液を、フレックスセル基板の両側にスプレーした。第1のコバルトドープされたコーティング(グラファイトを含まない)を、フレックスセル基板の1つの面にスプレー堆積させ、乾燥させ、次いでSDC/Co/Cコーティング(グラファイトを含む)を、同じ様式で第1のコーティング上にスプレー堆積させ、乾燥させた。手順を繰り返し、2層セリア界面層をフレックスセル基板の反対面上に堆積させた。次いで、界面層コーティングされたフレックスセル基板は、炉中で1300℃まで1時間加熱され、界面層コーティングを焼結させ、それらをフレックスセル基板に接着させた。スプレー堆積パラメータは、総界面層厚さが約2〜3ミクロンであり、界面層の各コンポーネント層が約1〜2ミクロンの厚さであるように制御した。
少量のナノスケールのサマリウムドープされたセリア(SDC−15、Ce0.85Sm0.15O1.925)を含有するNiO−CoO固溶体粉末(Ni0.76Co0.24O)を調製した。第1の工程は、112.5グラムの酸化ニッケル(NiO)、37.50グラムの酸化コバルト(Co3O4)、および195m2/グラムの表面積を有する3グラムのナノスケールSDC−15粉末を含有した混合物の調製であった。この混合物を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、得られたスラリーを乾燥させて粉末にした。乾燥したNiO−CoO/SDC粉末を1000℃で焼成し、次いで35メッシュシーブを通して篩分し、粗いNiO−CoO/SDC前駆体粉末の調製を完了した。微細なNiO−CoO/SDC前駆体粉末は、同じ初期手順によって製造したが、焼成後にNiO−CoO/SDC粉末を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いて振動ミルにかけ、その粒径を低下させた。振動ミルにかけられたNiO−CoO/SDCスラリーを、次いで乾燥させて微細なNiO−CoO/SDC前駆体粉末の調製を完了した。
上記で記載されたように調製されたNiO−CoO/SDCアノード前駆体粉末を使用して、次のように電気化学的に活性なアノードインクを調製した。組成物のサマリウムドープされたセリア粉末(Ce0.9Sm0.10)O1.95(SDC−10)を異なる表面積を有するように調製した。混合物を、30グラムの粗いNiO−CoO/SDC前駆体粉末、30グラムの微細なNiO−CoO/SDC前駆体、35グラムの6.0m2/グラムの表面積を有するSDC−10粉末、および5グラムの45m2/グラムの表面積を有するSDC−10粉末を含有するように調製した。この粉末混合物を、次いでアセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、乾燥させた。この粉末の一部をテルピネオール系インクビヒクルに分散させ、電気化学的に活性なアノードインクを調製した。
微細なNiOアノード前駆体粉末は、酸化ニッケル(NiO,Novamet標準タイプ)をアセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いて振動ミルにかけることによって製造し、その後乾燥させた。混合物を、50グラムのミルにかけていない酸化ニッケル粉末(NiO,Novamet標準タイプ)、50グラムの微細なNiO前駆体、および25グラムのスカンジウム安定化ジルコニア粉末(ScSZ,10モル%のSc2O3、3〜5ミクロン粒径)を含有するように調製した。この混合物を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、得られたスラリーを乾燥させて粉末にした。この粉末の一部を、テルピネオール系インクビヒクルに分散させ、NiO/ScSZ通電アノードインクを調製した。
2層アノードを、上記で調製された界面層コーティングされたフレックスセル燃料電池のアノード面に適用した。第1の電気化学的に活性な(NiO−CoO/SDC)アノード層は、フォームブラシを用いて焼結された界面層上に塗ることによって適用し、その後乾燥した。第2の通電(NiO/ScSZ)アノード層は、フォームブラシを用いて乾燥された電気化学的に活性なアノードコーティング上に塗ることによって適用し、その後乾燥した。次いでアノードコーティングされたフレックスセル基板を、1300℃まで炉中で加熱し、アノード層を焼結させ、それらをセリア界面層に接着させた。堆積されたアノードコーティングの量は、総アノード厚さが約30ミクロンであり、二層アノードの各構成成分層の厚さが約15ミクロンであるように制御した。
組成(Ce0.9Gd0.10)O1.95(GDC−10)を有するガドリニウムドープされたセリア粉末を、異なる表面積を有するように調製した。組成(La0.60Sr0.40)(Zn0.10Fe0.90)O3−x(LSZF)を有する亜鉛ドープされたランタンストロンチウムフェライト粉末を、異なる表面積を有するように調製した。混合物は、125グラムの1.6m2/グラムの表面積を有するLSZF粉末、125グラムの4.2m2/グラムの表面積を有するLSZF粉末、50グラムの2.9m2/グラムの表面積を有するGDC−10粉末、および200グラムの8.3m2/グラムの表面積を有するGDC−10粉末を含有するように調製した。この粉末混合物を、次いでアセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、得られたスラリーを乾燥させて粉末にした。この粉末の一部分を、0.35重量%のパラジウム(インクの総固形分に対して)となるのに十分な量のパラジウム2/4ペンタンジオナートと共にインクビヒクルに分散させ、電気化学的に活性なカソードインクの調製を完了した。
組成(La0.60Sr0.40)(Zn0.10Fe0.90)O3−X(LSZF)を有する亜鉛ドープされたランタンストロンチウムフェライト粉末を、2つの異なる表面積を有するように調製した。混合物は、375グラムの2.2m2/グラムの表面積を有するLSZF粉末および125グラムの4.8m2/グラムの表面積を有するLSZF粉末を含有するように調製した。この粉末混合物を、次いでアセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、得られたスラリーを乾燥させ粉末にした。この粉末の一部分を、0.70重量%のパラジウム(インクの総固形分に対して)となるのに十分な量のパラジウム2/4ペンタンジオナートと共にインクビヒクルに分散させ、電気化学的に活性なカソードインクの調製を完了した。
2層のカソードを、上記で調製された界面層コーティングされたフレックスセルのカソード面に適用した(アノード堆積および焼結の後)。第1の電気化学的に活性な(LSZF/GDC/Pd)カソード層は、フォームブラシを用いて焼結された界面層上に塗ることによって適用し、乾燥した。第2の通電(LSZF/Pd)カソード層は、フォームブラシを用いて乾燥された電気化学的に活性なカソードコーティング上に塗ることにより適用し、次いで乾燥した。カソードコーティングされたフレックスセル基板を次いで、1125℃まで炉中で加熱し、カソード層を焼結させ、それらをセリア界面層に接着させた。堆積されたカソードコーティングの量は、総カソード厚さが約30ミクロンであり、二層カソードの各構成成分層の厚さが約15ミクロンであるように制御した。
固体酸化物燃料電池は、有効面積28cm2を有するScSZ−6電解質材料から製造された10×10cmのフレックスセル基板から調製した。このセルは、実施例1に記載されるものと同一の、コバルトドープされたSDC界面層、電気化学的に活性な(NiO−CoO/SDC)アノード層および通電(NiO/ScSZ)アノード層、並びに電気化学的に活性な(LSZF/GDC/Pd)カソード層および通電(LSZF/Pd)カソード層を用いて作製された。こうした大面積セルのためのアノード集電体は、未処理の純粋なニッケルフォームであった。アノードと集電体フォームとの間に使用されるコンタクトペーストは、次のように調製されたNi/NiOインクであった。
NiO前駆体粉末を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、乾燥させた。この粉末の一部をテルピネオール系インクビヒクルに分散させ、NiO前駆体インクを調製した。
Ni金属前駆体粉末を、テルピネオール系インクビヒクルに分散させ、Ni金属前駆体インクを調製した。
上記で記載されるように調製された50グラムのNiOインクおよび50グラムのNi金属インクを合わせてアノード・コンタクト・ペーストを調製した。
高い硫黄耐性特性を示す硫黄耐性サーメット・フォーム・アノード集電体は、ポリマーフォームのテンプレートをアノード材料を用いて溶浸し、続いてポリマーテンプレートを焼失させて製造した(図5および図6を参照のこと)。得られたフォームは、硫黄耐性アノード材料100%で構成されていた。このフォームは、実施例4において後に使用されるために調製した。硫黄耐性アノード集電体は次のように作製した。
ナノスケールのサマリウムドープされたセリア(SDC−15、Ce0.85Sm0.15O1.925)を少量含有するNiO−CoO固溶体粉末(Ni0.75Co0.25O)を、以下に記載されるように集電体フォーム作製において後に使用するために調製した。第1の工程は、312.5グラムの酸化ニッケル(NiO)、187.50グラムの酸化コバルト(Co3O4)、および195m2/グラムの表面積を有する10グラムのナノスケールSDC−15粉末を含有した混合物の調製であった。この混合物を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、得られたスラリーを乾燥させて粉末にした。乾燥したNiO−CoO/SDC粉末を1000℃で焼成し、次いで35メッシュシーブを通して篩分し、粗いNiO−CoO/SDC前駆体粉末の調製を完了した。微細なNiO−CoO/SDC前駆体粉末は、同じ初期手順によって製造したが、焼成後にNiO−CoO/SDC粉末を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いて振動ミルにかけ、その粒径を低下させた。振動ミルにかけられたNiO−CoO/SDCスラリーを、次いで乾燥させて微細なNiO−CoO/SDC前駆体粉末の調製を完了した。
上記で記載されたNiO−CoO/SDCアノード前駆体粉末を使用して、次のように集電体フォームのために電気化学的に活性なアノードスラリーを調製した。組成(Ce0.85Sm0.15)O1.95(SDC−15)を有するサマリウムドープされたセリア粉末を、8m2/グラムの表面積を有するように調製した。混合物は、450グラムの上記の微細なNiO−CoO/SDC前駆体粉末、および300グラムの8.0m2/グラムの表面積を有するSDC−15粉末を含有するように調製した。次いでこの粉末混合物を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、乾燥させた。上記に記載されたように製造された粉末(約8〜15m2/gの表面積)70.5グラムを、27.0グラムの水に分散させ、スラリーを製造し、DuramaxD−3021分散剤(0.41g)、Surfynol SE−F界面活性剤(0.30g)、およびバインダーとしてメチルセルロース(1.29g)と合わせた。このスラリーをGDC媒質を用いて徐々にボールミルに16時間かけ、構成成分の混合を確実にした。得られたスラリーは、60重量%の(NiO0.75CoO0.25)および40重量%のSDC−15からなる組成を有していた。
上記で調製されたスラリーを、洗浄コート技術を用いてポリマーフォームに溶浸させ、過剰のスラリーを高密度フォームローラを用いて除去した。溶浸されたポリマーテンプレートのフォームを空気中1300℃で2時間焼結させ、ポリマーテンプレートを焼失させ、焼結された酸化物サンプルが残った。得られたフォームピースは、5%水素形成ガス中、1300℃までの熱処理により還元された。
固体酸化物燃料電池は、有効面積28cm2を有するScSZ−6電解質材料から製造された10×10cmのフレックスセル基板から調製した。このセルは、実施例1に記載されるものと同一の、コバルトドープされたSDC界面層、電気化学的に活性な(NiO−CoO/SDC)アノード層および通電(NiO/ScSZ)アノード層、並びに電気化学的に活性な(LSZF/GDC/Pd)カソード層および通電(LSZF/Pd)カソード層を用いて作製された。こうした大面積セルのSOFC性能を、実施例3に記載されるように作製されたサーメット・フォーム・アノード集電体を用いて試験した。アノードと集電体フォームとの間に使用されるコンタクトペーストは、実施例3に記載されるように調製された前駆体粉末の一部分を、テルピネオール系インクビヒクルに分散させ、NiO−CoO/SDCアノード・コンタクト・ペーストを調製することによって調製したNiO−CoO/SDCインクであった。模擬炭化水素リフォーメートJP−8(20%H2、13%CO、29%N2、10%CO2、5%CH4、および23%H2O)について、200ppmのH2Sを含むものと含まないものを燃料として使用し、酸化体として空気を使用した。図7に示されるこれらのデータから、開示されたアノードフォーム集電体が、向上した硫黄耐性特性を有することが認められた。Ni−Coセリア・サーメット・フォーム集電体の使用は、燃料として模擬リフォーメートに関してH2Sによる劣化を抑制するのに有効であり、この試験中のアノード排出物の質量分析から、水性ガスシフト反応が、H2Sが導入された場合にも抑制されなかったことが確認された(これらのデータも本明細書に示される表1に与えられる)。
高い硫黄耐性特性を示す硫黄耐性サーメット・フォーム・アノード集電体は、ポリマーフォームテンプレートをアノード材料を用いて溶浸させ、続いてポリマーテンプレートを焼失させて製造した。得られたフォームは、硫黄耐性アノード材料100%で構成されていた。このフォームは、実施例6において後に使用されるために調製した。硫黄耐性アノード集電体は次のように作製した。
ナノスケールのサマリウムドープされたセリア(SDC−15,Ce0.85Sm0.15O1.925)を少量含有するNiO−CoO固溶体粉末(Ni0.625Co0.375O)を、以下に記載されるように集電体フォーム作製において後に使用するために調製した。第1の工程は、312.5グラムの酸化ニッケル(NiO)、187.50グラムの酸化コバルト(Co3O4)、および195m2/グラムの表面積を有する10グラムのナノスケールSDC−15粉末を含有した混合物の調製であった。この混合物を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いてボールミルにかけ、得られたスラリーを乾燥させて粉末にした。乾燥したNiO−CoO/SDC粉末を1000℃で焼成し、次いで35メッシュシーブを通して篩分し、粗いNiO−CoO/SDC前駆体粉末の調製を完了した。微細なNiO−CoO/SDC前駆体粉末は、同じ初期手順によって製造したが、焼成後にNiO−CoO/SDC粉末を、アセトン中でジルコニア粉砕媒質を用いて振動ミルにかけ、その粒径を低下させた。振動ミルにかけられたNiO−CoO/SDCスラリーを、次いで乾燥させて微細なNiO−CoO/SDC前駆体粉末の調製を完了した。
上記で調製されたNiO−CoO/SDCアノード前駆体粉末を使用して、実施例3に記載されるように集電体フォームのためにアノードスラリーを製造した。組成(Ce0.85Sm0.15)O1.95(SDC−15)を有するサマリウムドープされたセリア粉末を、前駆体粉末に添加し、実施例3に記載されるように水性スラリーを調製した。こうして得られたスラリーは、60重量%の(NiO0.75CoO0.25)および40重量%のSDC−15からなる組成を有していた。
上記で調製されたスラリーを、実施例3に記載されるのと同じ方法および熱処理を用いてポリマーフォームに溶浸させた。
固体酸化物燃料電池は、有効面積28cm2を有するScSZ−6電解質材料から製造された10×10cmのフレックスセル基板から調製した。このセルは、実施例1に記載されるものと同一の、コバルトドープされたSDC界面層、電気化学的に活性な(NiO−CoO/SDC)アノード層および通電(NiO/ScSZ)アノード層、並びに電気化学的に活性な(LSZF/GDC/Pd)カソード層および通電(LSZF/Pd)カソード層を用いて作製された。こうした大面積セルのSOFC性能を、実施例5に記載されるように作製されたサーメット・フォーム・アノード集電体を用いて試験した。アノードと集電体フォームとの間に使用されるコンタクトペーストは、実施例5に記載されるように調製された前駆体粉末の一部分を、テルピネオール系インクビヒクルに分散させ、NiO−CoO/SDCアノード・コンタクト・ペーストを調製することによって調製したNiO−CoO/SDCインクであった。模擬炭化水素リフォーメートJP−8(20%H2、13%CO、29%N2、10%CO2、5%CH4、および23%H2O)について、200ppmのH2Sを含むものと含まないものを燃料として使用し、酸化体として空気を使用した。図8に示されるこれらのデータから、開示されたアノードフォーム集電体が、実施例4に記載されるものと同様の向上した硫黄耐性特性を有することが確認された。Ni−Co/セリア・サーメット・フォーム集電体の使用は、燃料として模擬リフォーメートに関してH2Sによる劣化を抑制するのに有効であり、この試験中のアノード排出物の質量分析から、水性ガスシフト反応が、H2Sが導入された場合にも抑制されなかったことを確認した(これらのデータも本明細書に示される表1に与えられる)。
硫黄耐性アノード集電体を、ディップ・コーティング・プロセスにより、未処理のニッケル金属フォームをNi−Co/SDCアノード材料を用いて溶浸させることによって製造した。得られたフォームを、ニッケルフォーム基板の上で硫黄耐性アノード材料を用いてコーティングしたが、それは実施例3および実施例5に記載されるように調製されたサーメットフォームに比べてより高い機械的一体性および延性を与える。このフォームは、コーティングのモルホロジーにおける固形分充填(solids loading)の作用を決定するために、実施例10にて後に使用されるために調製した。60重量%の(NiO0.75CoO0.25)および40重量%のSDC−15からなる組成を有する硫黄耐性アノード集電体材料のスラリーを、実施例5に記載されるような前駆体アノード集電体粉末および方法を用いて調製した。ニッケルフォームは、ディップコート技術を用いてスラリー中でコーティングし、過剰分は、フォームをわずかに振とうさせることによって除去し、フォームを乾燥させた。溶浸されたフォームピースを、5%水素フォーミングガス中、1050℃までの加熱処理にて1時間還元した。得られたディップコーティングされたフォームは、フォーム面積5.6mg/cm2の溶浸充填を有していた。Ni−Co/セリアディップコーティングされたフォーム集電体のSEM顕微鏡写真を図9に示し、それは、この充填に関して、ニッケルフォーム基板の不完全な被覆が認められたことを示している。実施例10に議論される単一セル試験は、リフォーメート燃料を用いてこのコーティングの硫黄耐性における影響を探索するために行った。
硫黄耐性アノード集電体を、ディップ・コーティング・プロセスにより、未処理のニッケル金属フォームをアノード材料を用いて溶浸させることによって製造した。得られたフォームは、ニッケルフォーム基板の上で硫黄耐性アノード材料でコーティングした。このフォームは、コーティングのモルホロジーにおいて固形分充填の作用を決定するために、実施例12にて後に使用されるために調製した。60重量%の(NiO0.75CoO0.25)および40重量%のSDC−15からなる組成を有する硫黄耐性アノード集電体材料のスラリーを、実施例5に記載されるような前駆体アノード集電体粉末および方法を用いて調製した。ニッケルフォームは、ディップコート技術を用いてスラリー中でコーティングし、過剰分は、フォームをわずかに振とうさせることによって除去し、フォームを乾燥させた。溶浸されたフォームピースを、5%水素フォーミングガス中、1050℃までの熱処理において1時間還元した。ディップコーティング、乾燥および1050℃までの熱処理のプロセスをさらに2回繰り返した。得られたディップコーティングされたフォームは、フォーム面積12.2mg/cm2の溶浸充填を有していた。3重ディップコーティングされたNi−Co/セリアフォーム集電体のSEM顕微鏡写真を図10に示し、それは、この充填に関して、ニッケルフォーム基板の不完全な被覆が得られたことを示しているが、実施例7で調製されたフォームよりも改善された。実施例12で議論される単一セル試験は、リフォーメート燃料を用いてこのコーティングの硫黄耐性における影響を探索するために行った。
硫黄耐性アノード集電体を、ディップ・コーティング・プロセスにより、未処理のニッケル金属フォームをアノード材料を用いて溶浸させることによって製造した。得られたフォームは、ニッケルフォーム基板の上で硫黄耐性アノード材料でコーティングした。このフォームは、コーティングのモルホロジーにおける固形分充填の作用を決定するために、実施例11および実施例12にて後に使用されるために調製した。60重量%の(NiO0.75CoO0.25)および40重量%のSDC−15からなる組成を有する硫黄耐性アノード集電体材料のスラリーを、実施例5に記載されるような前駆体アノード集電体粉末および方法を用いて調製した。ニッケルフォームは、ディップコート技術を用いてスラリー中でコーティングし、過剰分は、フォームをわずかに振とうさせることによって除去し、フォームを乾燥させた。乾燥されたフォームを、次いで2回目のディップコーティングを行い、乾燥させた。溶浸されたフォームピースを、5%水素フォーミングガス中、1050℃までの熱処理において1時間還元した。ディップコーティング、乾燥および1050℃までの熱処理のプロセスをさらに1回繰り返した。得られたディップコーティングされたフォームは、フォーム面積19.1mg/cm2の溶浸充填を有していた。Ni−Co/セリアディップコーティングされたフォーム集電体のSEM顕微鏡写真を図11に示す。これらの画像は、この高い充填に関して、ニッケルフォーム基板の完全な被覆が得られたことを示しており、実施例7および実施例8で調製されたフォームよりも大きく改善された。実施例11および実施例12で議論される単一セル試験は、リフォーメート燃料を用いてこのコーティングの硫黄耐性における影響を探索するために行った。
固体酸化物燃料電池は、有効面積28cm2を有するScSZ−6電解質材料から製造された10×10cmのフレックスセル基板から調製した。このセルは、実施例1に記載されるものと同一の、コバルトドープされたSDC界面層、電気化学的に活性な(NiO−CoO/SDC)アノード層および通電(NiO/ScSZ)アノード層、並びに電気化学的に活性な(LSZF/GDC/Pd)カソード層および通電(LSZF/Pd)カソード層を用いて作製された。こうした大面積セルのSOFC性能を、実施例7に記載されるように作製されたNi−Co/SDCアノード集電体でディップコーティングされたニッケルフォームを用いて試験した。アノードと集電体フォームとの間に使用されるコンタクトペーストは、実施例5に記載されるように調製された前駆体粉末の一部分を、テルピネオール系インクビヒクルに分散させ、NiO−CoO/SDCアノード・コンタクト・ペーストを調製することによって調製したNiO−CoO/SDCインクであった。模擬炭化水素リフォーメート(20%H2、13%CO、29%N2、10%CO2、5%CH4、および23%H2O)について、200ppmのH2Sを含むものと含まないものを燃料として使用し、酸化体として空気を使用した。ポリマーの前形成されたサーメットフォーム(実施例4および実施例6)を用いたセルの安定な性能と比較して、顕著な定常状態の劣化が、フォーム面積5.6mg/cm2の低固形分充填でディップコーティングされたニッケルフォームを用いた場合にH2Sの導入時に確認された(図12を参照のこと)。この結果は、不十分なNi−Co/SDCアノード材料がニッケルフォーム上に堆積したことを示している。
固体酸化物燃料電池を、有効面積28cm2を有するScSZ−6電解質材料から製造された10×10cmのフレックスセル基板から調製した。このセルは、実施例1に記載されるものと同一の、コバルトドープされたSDC界面層、電気化学的に活性な(NiO−CoO/SDC)アノード層および通電(NiO/ScSZ)アノード層、並びに電気化学的に活性な(LSZF/GDC/Pd)カソード層および通電(LSZF/Pd)カソード層を用いて作製された。こうした大面積セルのSOFC性能を、実施例9に記載されるように作製されたNi−Co/SDCアノード集電体でディップコーティングされたニッケルフォームを用いて試験した。アノードと集電体フォームとの間に使用されるコンタクトペーストは、実施例5に記載されるように調製された前駆体粉末の一部分を、テルピネオール系インクビヒクルに分散させ、NiO−CoO/SDCアノード・コンタクト・ペーストを調製することによって調製したNiO−CoO/SDCインクであった。模擬炭化水素リフォーメート(22.2%H2、21.5%CO、5.6%CO、0.2%CH4、45.9%N2、および4.4%H2O)について、200ppmのH2Sを含むものと含まないものを燃料として使用し、酸化体として空気を使用した。セルを初期において0.27A/cm2で操作し、図12のセルの性能と比較した。このセルは、硫黄上での250時間の操作の後、良好な安定性を示した;故に、電流密度は、0.41A/cm2まで上昇し、図7に示されるサーメットフォーム実験の電流密度に合った。この高い電流密度において、セルは、200ppmのH2Sにおけるいかなる劣化もなく操作を継続した(図13を参照のこと)。
固体酸化物燃料電池は、有効面積28cm2を有するScSZ−6電解質材料から製造された10×10cmのフレックスセル基板から調製した。このセルは、実施例1に記載されるものと同一の、コバルトドープされたSDC界面層、電気化学的に活性な(NiO−CoO/SDC)アノード層および通電(NiO/ScSZ)アノード層、並びに電気化学的に活性な(LSZF/GDC/Pd)カソード層および通電(LSZF/Pd)カソード層を用いて作製した。大面積セルのSOFC性能を、実施例8および実施例9に記載されるように作製されたNi−Co/SDCアノード集電体でディップコーティングされたニッケルフォームを用いて試験した。アノードと集電体フォームとの間に使用されるコンタクトペーストは、実施例5に記載されるように調製された前駆体粉末の一部分を、テルピネオール系インクビヒクルに分散させ、NiO−CoO/SDCアノード・コンタクト・ペーストを調製することによって調製したNiO−CoO/SDCインクであった。模擬炭化水素リフォーメート(22.4%H2、21.5%CO、5.6%CO、0.2%CH4、45.9%N2、および4.4%H2O)について、200ppmのH2Sを含むものと含まないものを燃料として使用し、酸化体として空気を使用した。図14は、(それぞれ実施例8および実施例9におけるように調製された)Ni−Co/セリア材料のそれぞれのフォーム面積12.2および19.1mg/cm2で溶浸されたニッケルフォーム集電体を用いて500時間の期間にわたって得られた長期間の安定な性能を示している。
Claims (19)
- セラミック電解質をはさんで位置するカソードとアノードとを有する固体酸化物燃料電池に用いられる硫黄耐性アノード集電体であって、該集電体が、サーメットのコーティングによって溶浸された金属性材料のフォームを含み、
該サーメットが、金属性構成成分およびセラミック構成成分を含み、該金属性構成成分が、ニッケル、ニッケルおよびコバルトを含む合金、またはニッケル化合物およびコバルト化合物を含む混合物を含み、該セラミック構成成分が、混合導電性電解質材料を含む硫黄耐性アノード集電体。 - 前記混合導電性電解質材料が、ドープされたセリア電解質材料、ドープされたジルコニア電解質材料、ランタンストロンチウムマグネシウムガリウムオキシド(LSGM)、またはこれらの組み合わせを含む請求項1に記載の硫黄耐性アノード集電体。
- 前記電解質材料が、ガドリニウムドープされたセリア、サマリウムドープされたセリア、ジルコニウムドープされたセリア、スカンジウムドープされたセリア、イットリウムドープされたセリア、カルシウムドープされたセリア、ストロンチウムドープされたセリア、希土類元素ドープされたセリア、アルカリ土類元素ドープされたセリア、またはこれらの組み合わせを含む請求項2に記載の硫黄耐性アノード集電体。
- 前記サーメット材料が、ガドリニウムドープされたセリア、サマリウムドープされたセリアまたはこれらの組み合わせを含むセラミック構成成分を20〜80重量%含む請求項1に記載の硫黄耐性アノード集電体。
- 前記金属性材料が、ニッケル、銅、フェライト系ステンレス鋼、またはこれらの組み合わせを含む請求項1に記載の硫黄耐性アノード集電体。
- 前記集電体が、少なくとも10mg/cm2のサーメットを含む請求項1に記載の硫黄耐性アノード集電体。
- 前記サーメットの金属性構成成分が、ニッケルおよびコバルトを含み、前記サーメットのセラミック構成成分が、ドープされたセリアを含む請求項1に記載の硫黄耐性アノード集電体。
- 還元性ガスと共に使用するための固体酸化物燃料電池であって、該固体酸化物燃料電池が、
カソード層;
該カソード層に隣接して位置するセラミック電解質層;
該セラミック電解質層に隣接して位置するアノード層;および
該アノード層に隣接して位置する硫黄耐性アノード集電体層;
を含み、
該硫黄耐性アノード集電体層は、サーメットのコーティングによって溶浸された金属性材料のフォームを含み、該サーメットが、金属性構成成分およびセラミック構成成分を含み、該金属性構成成分が、ニッケル、ニッケルおよびコバルトを含む合金、またはニッケル化合物およびコバルト化合物を含む混合物を含み、該セラミック構成成分が、混合導電性電解質材料を含む固体酸化物燃料電池。 - 前記硫黄耐性アノード集電体層に隣接して位置する相互接続層をさらに含む請求項8に記載の固体酸化物燃料電池。
- 前記混合導電性電解質材料が、ドープされたセリア電解質材料、ドープされたジルコニア電解質材料、ランタンストロンチウムマグネシウムガリウムオキシド(LSGM)、またはこれらの組み合わせを含む請求項8に記載の固体酸化物燃料電池。
- 前記ドープされたセリア電解質材料が、ガドリニウムドープされたセリア、サマリウムドープされたセリア、ジルコニウムドープされたセリア、スカンジウムドープされたセリア、イットリウムドープされたセリア、カルシウムドープされたセリア、ストロンチウムドープされたセリア、希土類元素ドープされたセリア、アルカリ土類元素ドープされたセリア、またはこれらの組み合わせを含み、前記ドープされたジルコニア電解質材料が、イットリウムドープされたジルコニア、スカンジウムドープされたジルコニア、カルシウムドープされたジルコニア、希土類元素ドープされたジルコニア、アルカリ土類元素ドープされたジルコニア、またはこれらの組み合わせを含む請求項10に記載の固体酸化物燃料電池。
- 前記サーメット材料が、ガドリニウムドープされたセリア、サマリウムドープされたセリアまたはこれらの組み合わせを含むセラミック構成成分を20〜80重量%含む請求項8に記載の固体酸化物燃料電池。
- 前記金属性材料が、ニッケル、銅、フェライト系ステンレス鋼、またはこれらの組み合わせを含む請求項8に記載の固体酸化物燃料電池。
- 還元性ガスと共に使用するための固体酸化物燃料電池であって、該固体酸化物燃料電池が、
カソード層;
該カソード層に隣接して位置するセラミック電解質層;
該セラミック電解質層に隣接して位置するアノード層;
相互接続層;および
該アノード層と相互接続層の間に位置する硫黄耐性アノード集電体層;
を含み、
該硫黄耐性アノード集電体層が、電子および酸素イオンの両方の移動によって電気を伝導するサーメットのコーティングによって溶浸されたフォームを含み、該サーメットが、金属性構成成分およびセラミック構成成分を含み、該金属性構成成分が、ニッケルおよびコバルトを含み、該セラミック構成成分が、電解質材料を含む固体酸化物燃料電池。 - アノード集電体フォームを製造する方法であって、
酸化ニッケル、酸化ニッケルおよび少なくとも1つの他の金属酸化物を含む組成物、またはこれらの混合物を含む粉末化材料を提供する工程であって、該少なくとも1つの他の金属酸化物が、酸化コバルト、酸化鉄、酸化銅またはこれらの混合物を含む工程;
流体中の該粉末化材料およびセラミック材料のスラリーを提供する工程;
該スラリーをポリマー網状フォームに溶浸させ、溶浸されたフォームを製造する工程;
該溶浸されたフォームを焼成し、焼成した材料を製造する工程;
該焼成された材料を焼結させ、焼結した材料を製造する工程;および
該焼結した材料を水素または還元性ガス混合物の存在下で還元する工程;
を含む方法。 - 前記セラミック材料が、混合導電性電解質材料を含む請求項15に記載のアノード集電体フォームを製造する方法。
- 前記セラミック材料が、ドープされたジルコニア電解質材料またはドープされたセリア電解質材料を含む請求項15に記載のアノード集電体フォームを製造する方法。
- 前記サーメットのコーティングによって溶浸されたニッケルのフォームを含む請求項7に記載の硫黄耐性アノード集電体。
- 前記サーメットの金属性構成成分が、ニッケル及びコバルトを含み、前記サーメットのセラミック構成成分が、ドープされたセリアを含む請求項8記載の固体酸化物燃料電池。
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US20220173408A1 (en) * | 2019-02-20 | 2022-06-02 | Ariel University Of Samaria | Solid oxide fuel cell with scandium-modified nickel felt anode collector |
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Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4702971A (en) * | 1986-05-28 | 1987-10-27 | Westinghouse Electric Corp. | Sulfur tolerant composite cermet electrodes for solid oxide electrochemical cells |
US5273837A (en) * | 1992-12-23 | 1993-12-28 | Corning Incorporated | Solid electrolyte fuel cells |
US5589285A (en) | 1993-09-09 | 1996-12-31 | Technology Management, Inc. | Electrochemical apparatus and process |
US5639578A (en) | 1995-06-07 | 1997-06-17 | Eveready Battery Company | Current collectors for alkaline cells |
AUPQ315499A0 (en) | 1999-09-29 | 1999-10-21 | Ceramic Fuel Cells Limited | Fuel cell assembly |
US8007954B2 (en) | 2000-11-09 | 2011-08-30 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Use of sulfur-containing fuels for direct oxidation fuel cells |
US6803141B2 (en) * | 2001-03-08 | 2004-10-12 | The Regents Of The University Of California | High power density solid oxide fuel cells |
US7595127B2 (en) | 2001-06-29 | 2009-09-29 | Nextech Materials, Ltd. | Nano-composite electrodes and method of making the same |
US20030232230A1 (en) | 2002-06-12 | 2003-12-18 | Carter John David | Solid oxide fuel cell with enhanced mechanical and electrical properties |
US20040121222A1 (en) * | 2002-09-10 | 2004-06-24 | Partho Sarkar | Crack-resistant anode-supported fuel cell |
US7244526B1 (en) | 2003-04-28 | 2007-07-17 | Battelle Memorial Institute | Solid oxide fuel cell anodes and electrodes for other electrochemical devices |
JP4986623B2 (ja) | 2003-06-09 | 2012-07-25 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス,インコーポレイティド | 固体酸化物型の燃料電池スタック及び燃料電池システム |
US7595019B2 (en) * | 2005-03-01 | 2009-09-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of making an ion transport membrane oxygen separation device |
US8192888B2 (en) | 2005-04-19 | 2012-06-05 | Nextech Materials, Ltd. | Two layer electrolyte supported fuel cell stack |
WO2006125177A2 (en) | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Electrode and catalytic materials |
US7736787B2 (en) | 2005-09-06 | 2010-06-15 | Nextech Materials, Ltd. | Ceramic membranes with integral seals and support, and electrochemical cells and electrochemical cell stacks including the same |
US20070184324A1 (en) | 2006-01-26 | 2007-08-09 | The Government Of The Us, As Represented By The Secretary Of The Navy | Solid oxide fuel cell cathode comprising lanthanum nickelate |
US20070180689A1 (en) | 2006-02-08 | 2007-08-09 | Day Michael J | Nonazeotropic terpineol-based spray suspensions for the deposition of electrolytes and electrodes and electrochemical cells including the same |
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