JP5640821B2 - 2次電池型燃料電池システム - Google Patents
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Description
4H2O+3Fe→4H2+Fe3O4 …(1)
4H2+Fe3O4→3Fe+4H2O …(2)
本発明に係る2次電池型燃料電池システムで用いられる燃料発生剤の主体は、化学反応によって一酸化炭素を放出することができるものであれば何でもよく、例えば、Ni、Fe、Pd、V、Mgやこれらの各合金などが挙げられる。
本発明に係る2次電池型燃料電池システムで用いられる燃料発生剤の製造方法の一例として、鉄を燃料発生剤の主体にする場合の製造方法について以下に説明する。
4CO2+3Fe→4CO+Fe3O4 …(3)
4CO+Fe3O4→3Fe+4CO2 …(4)
本発明に係る2次電池型燃料電池システムの一構成例を図1に示す。図1に示す2次電池型燃料電池システムは、燃料発生剤1と、燃料電池ユニット2とを備えている。そして、燃料発生剤1と燃料電池ユニット2とは同一の容器3に収容されている。
[実施例1]
図1に示す2次電池型燃料電池システムにおいて、燃料発生剤1と燃料電池ユニット2との間の空間(燃料発生剤1に形成されている空隙も含む)に二酸化炭素を充填してから当該空間を密封する。本実施例では、燃料発生剤1の主体を鉄にしている。なお、当該充填の際に少量の一酸化炭素が混入しても構わない。
CO+O2−→CO2+2e− …(5)
1/2O2+2e−→O2− …(6)
CO+1/2O2→CO2 …(7)
CO2→CO+1/2O2 …(8)
図1に示す2次電池型燃料電池システムにおいて、燃料発生剤1と燃料電池ユニット2との間の空間(燃料発生剤1に形成されている空隙も含む)に二酸化炭素と水蒸気の両方を充填してから当該空間を密封する。二酸化炭素と水蒸気の量は、モル比で二酸化炭素:水蒸気=1:0.1〜10とする。本実施例においても、実施例1と同様に、燃料発生剤1の主体を鉄にしている。
H2+O2−→H2O+2e− …(9)
H2+1/2O2→H2O …(10)
H2O→H2+1/2O2 …(11)
図1に示す2次電池型燃料電池システムにおいて、燃料発生剤1と燃料電池ユニット2との間の空間(燃料発生剤1に形成されている空隙も含む)に水蒸気のみを充填してから当該空間を密封する。本比較例においても、実施例1及び実施例2と同様に燃料発生剤1の主体を鉄にしている。
燃料発生剤1の重量を測定することによって燃料発生剤1の再生状態を求め、充電時間を測定した。実施例1、実施例2、及び比較例1の充電時間を測定した結果を表1に示す。実施例1の充電時間、実施例2の充電時間はそれぞれ比較例1の充電時間を1とした時の充電時間である。表1に示す結果から、燃料に一酸化炭素を含めることで、充電時間を短縮できることが確認できた。
2 燃料電池ユニット
3 容器
4 電解質
5 酸化剤極
6 燃料極
Claims (3)
- 化学反応によって燃料を放出することができ、前記燃料が生成される化学反応の逆反応によって再生可能な燃料発生剤と、
前記燃料発生剤から供給される前記燃料を用いて発電を行う発電機能及び前記燃料発生剤の再生時に前記燃料発生剤から供給される前記逆反応の生成物を電気分解する電気分解機能を有する発電・電気分解部とを備え、
前記燃料発生剤と前記発電・電気分解部との間で前記燃料を含むガスを循環させる2次電池型燃料電池システムであって、
前記燃料が一酸化炭素を含み、
前記発電・電気分解部が、
酸素イオンを伝導する電解質膜と
前記電解質膜の一方の面に形成された燃料極と
前記電解質膜の他方の面に形成された酸化剤極とを含み、
前記燃料極及び前記燃料発生剤を含む密閉又は閉鎖された空間において、前記燃料を含むガスを循環させることを特徴とする2次電池型燃料電池システム。 - 前記燃料の主体が一酸化炭素である請求項1に記載の2次電池型燃料電池システム。
- 前記燃料発生剤の主体がNi、Fe、Pd、V、Mgまたはこれらの各合金のいずれかである請求項1または請求項2に記載の2次電池型燃料電池システム。
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