JP6691247B1 - 反応装置及び燃料電池発電システム - Google Patents
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Abstract
Description
排ガスには、二酸化炭素ガス以外の気体(不純物)が含まれているため、不純物の少ない液化二酸化炭素を得るには、二酸化炭素ガス以外の気体を除去する必要がある。排ガスの未反応成分と酸素とを反応させることにより高濃度の二酸化炭素ガスを得る装置はあるが、二酸化炭素ガスを得る際の反応を促進することが要望されている。
しかしながら、このような混合導電性セラミック膜を用いた場合、排ガスに含まれる二酸化炭素又は酸素と排ガスの未反応成分との酸化により生成される二酸化炭素がLSCF、BSCF等と反応し、混合導電性セラミック膜上に炭酸塩が生成及び蓄積して酸素透過膜における酸素透過性が著しく低下するおそれがある。その結果、このような混合導電性セラミック膜を用いた場合に高濃度の二酸化炭素ガスが得られないおそれがある。
水素透過膜としては、水素の高い輸送特性を実現可能なものが求められている。
上記<1>の構成によれば、酸化バリウムジルコニウム膜を用いることにより、LSCF(La、Sr、Co、Fe及び酸素からなる化合物)、BSCF(Ba、Sr、Co、Fe及び酸素からなる化合物)等を含むセラミック膜を用いる場合と比較し、二酸化炭素と膜成分との反応による炭酸塩の生成及び蓄積が抑制されるため、二酸化炭素耐性に優れる傾向にある。更に、水素透過膜が酸化バリウムジルコニウム膜を備えることにより、水素透過膜内が内部短絡状態となる特性があるため、水素透過膜は高い水素透過性を有しているとともに、水素透過膜における水素透過性の低下を抑制できる。また、燃料ガス中に一酸化炭素が含まれる場合、水素が選択的に分離されることで化学平衡が変化し、燃料極オフガス中の水蒸気と一酸化炭素がシフト反応を起こして二酸化炭素と水素に変化するため、燃料極オフガス中の一酸化炭素も二酸化炭素に変化していく。そのため、燃料極オフガス中の水素を空気極オフガス側に分離させ、効率よく二酸化炭素を濃縮することも可能である。
上記<2>の構成によれば、酸化バリウムジルコニウム膜について、高い耐久性と水素の高い輸送特性を実現できるという効果を奏する。
上記<3>の構成によれば、酸化バリウムジルコニウム膜について、前述のモル比率が70/30以上であることにより、高い化学安定性を実現でき、前述のモル比率が90/10以下であることにより、水素の高い輸送特性を実現できる。
<5> 前記酸化バリウムジルコニウム膜は、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面を貫通するマイクロビア構造を備え、前記マイクロビア構造に電子伝導性を有する材料が埋め込まれ、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面が内部短絡している、又は、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面に集電体をさらに備え、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面が外部短絡している<4>に記載の反応装置。
上記<4>及び<5>の構成によれば、酸化バリウムジルコニウム膜に電子伝導性を持たせ、第1流路側に供給された水素を水素イオン(H+)として第2流路側に透過させることにより水素透過性を高めることができる。
上記<6>の構成によれば、酸素と水素透過膜を透過した水素とを好適に酸化反応させることができる。
上記<7>の構成によれば、反応装置の第1流路に燃料極オフガスが供給され、反応装置の第2流路に空気極オフガスが供給される。そして、反応装置内にて燃料極オフガスに含まれる水素が水素透過膜を透過して第2流路側に供給され、空気極オフガスに含まれる酸素との酸化反応に供される。このとき、二酸化炭素濃度の高いガスを得ることができる。
更に、燃料極オフガス中に一酸化炭素も含まれている場合、水素が選択的に分離されることで化学平衡が変化し、燃料極オフガス中の水蒸気と一酸化炭素がシフト反応を起こして二酸化炭素と水素に変化する。そのため、燃料極オフガス中の水素が第2流路側に分離されることにより、効率よく二酸化炭素濃度のより高いガスを得ることができる。
上記<8>の構成によれば、複数の燃料電池を備え、より上流側の燃料極から排出された燃料極オフガスがより下流の燃料極に供給されて再利用されることにより、燃料電池発電システムの発電効率を向上させることができる。
上記<9>の構成によれば、第1流路から排出されたガスは、水蒸気及び二酸化炭素を主成分として含むため、このガスから水蒸気を分離することにより、高濃度の二酸化炭素を回収することができる。
上記<10>の構成によれば、回収された高濃度の二酸化炭素と、再生可能エネルギーに由来する水素(CO2フリー水素)との還元反応により炭素を生成することができる。
上記<11>の構成によれば、回収された高濃度の二酸化炭素から液化二酸化炭素を効率的に得ることができる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係る燃料電池発電システム10Aが示されている。燃料電池発電システム10Aは、主要な構成として、第1燃料電池セルスタック12、第2燃料電池セルスタック14、反応装置としての水素透過膜付酸化反応器20、凝縮器(水蒸気分離部)26、第2熱交換器32、排熱投入型吸収式冷凍機36、水タンク27、二酸化炭素ガス液化部66、タンク84等を備え、これらがオンサイトで設けられている。また、燃料電池発電システム10Aは、図示しない制御部を備えている。
CO+H2O→CO2+H2 …(2)
H2→2H++2e−…(3)
2H++2e−+1/2O2 →H2O …(4)
図2に示すように、水素透過膜付酸化反応器20は、外筒20Aと、外筒20Aの内側に配置された円筒形状の水素透過膜23と、外筒20A及び円筒形状の水素透過膜23の筒軸方向端側の開口部分を閉塞する閉塞部材20Bとを有して構成された内部が密閉された多重円筒状とされている。
外側螺旋通路形成部材28は、一例として、帯状部材を螺旋状に形成したものであり、内周縁が水素透過膜23の外周面に固定され、外周縁が外筒20Aの内周面に固定されている。
内側螺旋通路形成部材29は、一例として、帯状部材を螺旋状に形成したものであり、外周縁が水素透過膜23の内周面に固定されている。なお、内側螺旋通路形成部材29は、内周縁を軸芯部分に設けた図示しない軸の外周面に固定した螺旋階段形状としてもよい。
また、セラミック膜23Aの厚さ(酸化バリウムジルコニウム膜23Bの厚さよりも大きいことが好ましい)は、10μm〜500μmの範囲が好ましく、30μm〜300μmの範囲がより好ましい。
本実施形態の改質器54は、多重円筒状とされており、径方向外側に配置された環状の気化流路55A、気化流路55Aの径方向内側に隣接して配置された内側流路55Bとを有している。なお、気化流路55Aと内側流路55Bとは、隔壁57で隔てられている。
気化流路55Aの下端(流路上流側)には、燃料ガス管P1−1の一端と、水供給管P2−2の一端が接続されている。
燃料ガス管P1−1の他端には、燃料供給ブロワB1が接続されており、燃料ガス源のメタンが燃料供給ブロワB1によって改質器54の気化流路55Aへ供給される。
水供給管P2−2の他端は、水タンク27と接続されている。水供給管P2−2には、イオン交換樹脂56及びポンプ27Bが設けられている。ポンプ27Bを駆動させることにより、水タンク27に貯留された水がイオン交換樹脂56を経て改質器54へ供給される。
凝縮器26には、冷却水循環流路26Aが配管されており、後述する排熱投入型吸収式冷凍機36からの冷却水がポンプ26Pの駆動により循環供給され、改質器54から送出された水素分離ガスがさらに冷却される。これにより、水素分離ガス中の水蒸気を凝縮させて、水素分離ガスに含まれる水蒸気の大半を分離除去する。凝縮した水は水配管P9を介して水タンク27へ送出される。
排熱投入型吸収式冷凍機36は、排熱を用いて冷熱を生成するヒートポンプであり、一例として蒸気/排熱投入型吸収式冷凍機を用いることができる。蒸気/排熱投入型吸収式冷凍機では、空気極オフガスの熱により、水蒸気を吸収した吸収液(例えば、臭化リチウム水溶液、アンモニア水溶液等)を加熱することにより吸収液から水を分離させて再生する。吸収液を加熱して冷却された空気極オフガスは、水蒸気が凝縮され、凝縮水は水配管P36−2により水タンク27へ供給される。水蒸気が凝縮除去された後の空気極オフガスは、排気管P36−1に送出され、排熱投入型吸収式冷凍機36の外部に排気される。
なお、排熱投入型吸収式冷凍機36は、一例として、−5℃〜12℃の冷却水を生成する能力を有している。
水タンク27には、配管P11、ポンプ27A等を含んで構成される補充系統67が接続されている。水タンク27には、配管P11の一端が接続されており、配管P11の他端は、3分岐されて、冷却塔38、冷却水循環流路26A、及び後述する液化用冷却水循環路70Aと接続されている。なお、ポンプ27Aは、分岐前の配管P11に設けられており、3分岐された各々の配管には、電磁弁(図示省略)が取り付けられている。なお、ポンプ27A、及び電磁弁は、後述する制御部で制御される。
二酸化炭素ガス管P10へ送出された二酸化炭素リッチガスは、圧縮機(圧縮部)68、及び冷却装置(液化装置)70等を含んで構成された二酸化炭素ガス液化部66へ送られる。
二酸化炭素ガス液化部66へ送られた二酸化炭素リッチガスは、最初に圧縮機68で圧縮される。なお、圧縮機68は、図示しない直流モータで駆動され、二酸化炭素ガスを4MPa以上に圧縮可能とされている。また、圧縮機68の直流モータは、第1燃料電池セルスタック12、及び第2燃料電池セルスタック14で得られた電力で駆動されるが、例えば、システムの起動時においては、外部の商用電源を用いて駆動したり、図示しない再生可能エネルギー発電で得られた電力(余剰電力)で駆動することもできる。再生可能エネルギー発電として、一例として、太陽光発電、太陽熱発電、水力発電、風力発電、地熱発電、波力発電、温度差発電、バイオマス発電等を挙げることができるが、他のものであってもよい。圧縮機68は、直流モータで駆動される形態に限定されず、交流モータで駆動される形態であってもよい。
次に、本実施形態の燃料電池発電システム10Aの動作について説明する。
改質された燃料ガスは、燃料ガス管P1−2を介して第1燃料電池セルスタック12の第1燃料極12Aへ供給される。
水蒸気管P2からは、水蒸気改質用の水蒸気が燃料ガス管P1−2を介して第1燃料極12Aへ供給される。
第2燃料電池セルスタック14でも第1燃料電池セルスタック12と同様に発電が行われる。第2燃料電池セルスタック14の第2燃料極14Aからは、第2燃料極オフガス管P7−2へ第2燃料極オフガスが送出される。また、第2空気極14Bからは、空気極オフガス管P6へ空気極オフガスが送出される。
本実施形態の二酸化炭素ガス液化部66では、一例として二酸化炭素ガスを圧縮機68で4MPaに圧縮し、その後、冷却装置70において、圧縮された二酸化炭素ガスを−5℃〜12℃の冷却水で冷却することで液化二酸化炭素を得ている。なお、二酸化炭素ガスの圧力、及び冷却温度は、上記値に限定されることはなく、適宜変更可能である。
なお、圧縮機68を通過した高圧の二酸化炭素ガスの温度(温度センサ74で計測)、及び圧力(圧力センサ76で計測)、または液化せずに残留する二酸化炭素ガス量のうち、何れか一つ以上の測定結果に応じて、制御部は、冷却装置70へ供給する冷却水の温度(温度センサ80で計測)、流量(流量センサ(図示せず)で計測)など、排熱投入型吸収式冷凍機36の運転と、循環ポンプ78の運転を制御し、二酸化炭素ガスを効率的に液化二酸化炭素とする。
酸化バリウムジルコニウム膜23Bの順で積層されている。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
また、本実施形態では、第2燃料極オフガス管P7−2から、循環ガス管P3が分岐されており、循環ガス管P3は、燃料ガス管P1と接続されている。なお、循環ガス管P3には、循環ガスブロワB3が設けられている。
二酸化炭素ガス管P10へ送出された二酸化炭素ガスは、炭素製造部166へ送出される。
炭素製造部166は、水電解装置170、配管P114、水素ブロワ172、配管P115、酸素ブロワ174、酸素タンク176、粉末炭素生成器(炭素生成部)178等を含んで構成されている。
粉末炭素生成器178は、外筒171と、外筒171の内側に配置された円筒形状の隔壁173と、外筒171及び円筒形状の隔壁173の筒軸方向端側の開口部分を閉塞する閉塞部材175とで構成された内部が密閉された多重円筒状とされている。
CO2+2H2→C+2H2O …(5)
次に、本実施形態の燃料電池発電システム10Bの動作について説明する。
炭素固定化部178Bでは、凝縮器26から送られた二酸化炭素ガスと、水電解装置170から送られた水素ガスとが供給されて前述した(5)式のような還元反応を生じさせる。
高熱となった炭素固定化部178Bでは、二酸化炭素ガスと水素ガスとを連続して供給することで、粉末炭素((5)式の「C」)を連続して生成することができる。生成された粉末炭素は、炭素固定化部178Bの下方から取り出すことができる。また、二酸化炭素ガスと水素ガスとが反応して生成された水蒸気((5)式のH2O)は、炭素固定化部178Bの下方から排出される。なお、炭素固定化部178Bから排出された水蒸気は、配管P117を介して凝縮器26へ送られ、凝縮器26で冷却されて水となる。
粉末炭素は、着火して燃焼しないかぎり、大気中に二酸化炭素ガスとなって放出されることは無く、二酸化炭素ガスの大気への放出を抑制することができる。
また、粉末炭素は貯留サイトへの輸送も容易であり、着火源と酸素が揃う条件下に置かなければ、地下に埋め立て処分したり、地上に野積みするだけでも、長期安定的な炭素固定化が可能となる。なお、製造された粉末炭素は、カーボンブラック等として商工業利用することもできる。
炭素粉末をグラファイトやカーボンナノチューブまたはダイヤモンド粉末とすることで、着火源や酸素があっても容易に燃焼することはなく、地上に野積みしても、安全かつ長期安定的に炭素を固定することが可能となり、貯留場所の制限もなくなり、輸送や圧入のエネルギーロスやコストを低減できる。なお、グラファイトは鉛筆の芯や自動車用のブレーキパッド等に、カーボンナノチューブは半導体や構造材料として、合成ダイヤモンド粉末は、工事、工作機械のダイヤモンドカッターの刃材等に、それぞれ商工業利用することもできる。
なお、この炭素製品製造装置184も炭素製造部166の一部であり、燃料電池発電システム10Bにオンサイトで設けられている。また、粉末炭素を利用して製造する物も、上記の炭素製品に限らず、カーボンナノホーンやフラーレンといった炭素材料を、公知の技術により製造して商工業利用しても良い。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態では、第1、第2実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
次に、本実施形態の燃料電池発電システム10Cの動作について説明する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態では、第1〜第3実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
1/2O2+2e−→O2− …(6)
H2+O2−→H2O+2e− …(7)
CO+O2−→CO2+2e− …(8)
以上、本発明の燃料電池発電システムの一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
12、62 第1燃料電池セルスタック(燃料電池)
12A、62A 第1燃料極(燃料極)
12B、62B 第1空気極(空気極)
14、64 第2燃料電池セルスタック(燃料電池)
14A、64A 第2燃料極(燃料極)
14B、64B 第2空気極(空気極)
20 水素透過膜付酸化反応器(反応装置)
22A 水素分離空間(第1流路)
23 水素透過膜
23C 反応触媒膜(触媒)
24A 空気流路(第2流路)
26 凝縮器(水蒸気分離部)
68 圧縮機(圧縮部)
70 冷却装置(液化装置)
170 水電解装置
178 粉末炭素生成器(炭素生成部)
Claims (11)
- 二酸化炭素を含む燃料ガスが供給される第1流路と、
酸素を含むガスが供給される第2流路と、
前記第1流路と前記第2流路とを隔て、前記第1流路に供給される前記燃料ガスに含まれる水素を前記第2流路側に透過する水素透過膜と、
前記第2流路に設けられ、前記酸素と前記水素透過膜を透過する水素との酸化反応を促進する触媒と、
を備え、
前記水素透過膜は、酸化バリウムジルコニウム膜を備え、
前記酸化バリウムジルコニウム膜は、イットリウム(Y)、イッテルビウム(Yb)、セレン(Se)、ストロンチウム(Sr)、スカンジウム(Sc)、ガドリニウム(Gd)及びインジウム(In)からなる群より選択される少なくとも一種の金属を含む金属酸化物の少なくとも一種を、酸化バリウムジルコニウムにドープした膜である反応装置。 - 二酸化炭素を含む燃料ガスが供給される第1流路と、
酸素を含むガスが供給される第2流路と、
前記第1流路と前記第2流路とを隔て、前記第1流路に供給される前記燃料ガスに含まれる水素を前記第2流路側に透過する水素透過膜と、
前記第2流路に設けられ、前記酸素と前記水素透過膜を透過する水素との酸化反応を促進する触媒と、
を備え、
前記水素透過膜は、酸化バリウムジルコニウム膜を備え、
前記酸化バリウムジルコニウム膜は、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面が電気的に短絡している反応装置。 - 前記酸化バリウムジルコニウム膜における前記金属酸化物を構成する金属に対する酸化バリウムジルコニウムのモル比率(酸化バリウムジルコニウム/金属酸化物を構成する金属)は70/30〜90/10である請求項1に記載の反応装置。
- 前記酸化バリウムジルコニウム膜は、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面が電気的に短絡している請求項1又は請求項3に記載の反応装置。
- 前記酸化バリウムジルコニウム膜は、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面を貫通するマイクロビア構造を備え、前記マイクロビア構造に電子伝導性を有する材料が埋め込まれ、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面が内部短絡している、又は、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面に集電体をさらに備え、前記第1流路側の面及び前記第2流路側の面が外部短絡している請求項2又は請求項4に記載の反応装置。
- 前記触媒は、前記水素透過膜の前記第2流路側に積層されている、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の反応装置。
- 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の反応装置と、
燃料極、空気極及び前記燃料極と前記空気極との間に配置された電解質層を備え、前記燃料極へ供給される前記燃料ガスと、前記空気極へ供給される、酸素を含む酸化剤ガスと、により発電し、前記燃料極から未反応の前記燃料ガスを含む燃料極オフガスが排出され、前記空気極から酸素を含む空気極オフガスが排出される燃料電池と、
を備え、
前記第1流路に前記燃料極オフガスが供給され、前記第2流路に前記空気極オフガスが供給され、
前記反応装置の前記第2流路にて、前記酸素と前記水素透過膜を透過する水素とが酸化反応して水が生成され、前記燃料極オフガスから未反応の水素が分離される燃料電池発電システム。 - 前記燃料電池を複数備え、
複数の前記燃料電池における燃料極は直列に配置されており、より上流側の燃料極から排出された前記燃料極オフガスは、より下流側の燃料極に供給され、
最も下流側の燃料極から排出された前記燃料極オフガスが前記第1流路に供給され、複数の前記燃料電池における空気極の少なくともいずれか1つから排出された前記空気極オフガスが前記第2流路に供給される請求項7に記載の燃料電池発電システム。 - 前記反応装置の前記第1流路から排出されたガスから水蒸気を分離する水蒸気分離部をさらに備える請求項7又は請求項8に記載の燃料電池発電システム。
- 再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置と、
前記発電装置での発電により生じた電力を用いて水を電気分解する水電解装置と、
前記水電解装置にて生成された水素と、前記反応装置の前記第1流路から排出されたガスに含まれる二酸化炭素との還元反応により炭素を生成する炭素生成部と、
をさらに備える請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載の燃料電池発電システム。 - 前記反応装置の前記第1流路から排出されたガスに含まれる二酸化炭素を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部にて圧縮された二酸化炭素を液化する液化装置と、
をさらに備える請求項7〜請求項10のいずれか1項に記載の燃料電池発電システム。
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US6235417B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-05-22 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Natural Resources | Two-phase hydrogen permeation membrane |
JP3693021B2 (ja) * | 2002-01-25 | 2005-09-07 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池 |
NL1021364C2 (nl) * | 2002-08-30 | 2004-03-18 | Stichting Energie | Shift membraanbrander-brandstofcel combinatie. |
JP4211434B2 (ja) | 2003-03-04 | 2009-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | 水素分離装置 |
JP2005327586A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の製造方法および燃料電池 |
JP4453455B2 (ja) * | 2004-06-16 | 2010-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
JP4977338B2 (ja) * | 2004-07-07 | 2012-07-18 | 一般財団法人電力中央研究所 | プロトン導電性酸化物膜−水素透過膜複合膜型電解質およびこれを用いた電気化学デバイス |
JP5138876B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2013-02-06 | 住友電気工業株式会社 | 酸化物プロトン導電性膜及びそれを含む水素透過構造体 |
US7604771B2 (en) * | 2005-08-25 | 2009-10-20 | Uchicago Argonne, Llc | Thermal method for fabricating a hydrogen separation membrane on a porous substrate |
JP2007103223A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池およびその製造方法 |
KR100731594B1 (ko) * | 2005-12-09 | 2007-06-25 | 한국에너지기술연구원 | 일단 폐쇄형 세라믹 기체분리막 튜브용 몰드 및 이를이용한 기체분리막 튜브 제조방법 |
EP2141119B1 (en) | 2007-03-29 | 2014-01-22 | Nippon Oil Corporation | Method of hydrogen production and carbon dioxide recovery and apparatus therefor |
JP5039408B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-10-03 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 水素製造および二酸化炭素回収方法ならびに装置 |
US20080245672A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | New Sky Energy, Inc. | Electrochemical methods to generate hydrogen and sequester carbon dioxide |
EP2030668A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-04 | Technical University of Denmark | Robust mixed conducting membrane structure |
FR2946801B1 (fr) * | 2009-06-11 | 2011-06-17 | Electricite De France | Pile a combustible a membrane de purification d'hydrogene integree |
ES2533702T3 (es) * | 2009-07-10 | 2015-04-14 | Basf Se | Procedimiento para la aminación directa de hidrocarburos para dar aminohidrocarburos con separación electroquímica de hidrógeno y conversión electroquímica del hidrógeno en agua |
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JP6024373B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2016-11-16 | 住友電気工業株式会社 | 燃料電池およびその操業方法 |
TWI480254B (zh) * | 2012-10-25 | 2015-04-11 | Univ Nat Central | 陶瓷金屬膜、其製造方法及其應用 |
JP6191090B2 (ja) * | 2013-08-27 | 2017-09-06 | 住友電気工業株式会社 | 燃料極用電極材料、固体電解質−電極積層体、固体電解質−電極積層体の製造方法及び燃料電池 |
JP2015058399A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | パナソニック株式会社 | 水素透過構造体 |
JP6061971B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2017-01-18 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
CN106669436B (zh) * | 2017-01-03 | 2019-05-14 | 华南理工大学 | 无支撑非对称混合导体透氢膜及制备与应用 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021131948A (ja) * | 2020-02-18 | 2021-09-09 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池発電システム |
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