JP7105772B2 - 燃料電池用のアノードおよび当該アノードの製造方法 - Google Patents
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Description
少なくとも1種の添加剤をドープしたセラミック-金属複合材料によって少なくとも実質的に形成されている、燃料電池用、特に固体酸化物形燃料電池用のアノードが既に提案されている。
本発明は、少なくとも1種の添加剤をドープしたセラミック-金属複合材料によって少なくとも実質的に形成されている、燃料電池用、特に固体酸化物形燃料電池用のアノードに基づいている。
以下の図面の説明から、更なる利点が明らかになる。図面には、本発明の実施例が示されている。図面、明細書および特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含む。当業者はまた、便宜的に特徴を個々に検討し、それらを意味のある更なる組合せにまとめることができる。
図1は、詳細には示していない燃料電池の機能層パッケージ16の概略図を示す。機能層パッケージ16は、特にセラミックキャリア要素18に施与される。キャリア要素18は、特に多孔質に形成されている。機能層パッケージ16は、アノード10と、カソード20と、アノード10とカソード20との間に配置された電解質38とを有する。機能層パッケージ16は、カソード20と共にキャリア要素18に直接配置される。電解質38は、特に少なくとも実質的にイットリウム安定化酸化ジルコニウム、スカンジウムドープ酸化ジルコニウム、ドープランタンガレートおよび/またはガリウムドープ酸化セリウムからなる。カソード20は、特に少なくとも実質的にアルカリ土類金属ドープマンガナート、例えばLSM、アルカリ土類金属ドープコバルタート、例えばLSC、および/またはペロブスカイト様材料、例えばLSCFからなる。アノード10は、セラミック-金属複合材料12、特に少なくとも実質的にサーメット、有利にはニッケル含有サーメット、例えばNi-ZrO2-サーメットからなる。アノード10の複合材料12は添加剤14でドープされている。添加剤14は少なくとも20m2/gの比表面積を有する。複合材料12における添加剤14の含有量は最大1000ppmである。有利には、添加剤14は、アノード10の製造中にアノード10の複合材料12に添加される少なくとも実質的にナノ粉末である。添加剤14は、金属酸化物、有利には酸化アルミニウムである。
Claims (9)
- 少なくとも1種の添加剤(14)を含むセラミック-金属複合材料(12)によって少なくとも実質的に形成されている、燃料電池用のアノード(10)において、前記添加剤(14)が少なくとも20m2/gの比表面積および最大80nmの粒径を有することを特徴とする、アノード(10)。
- 前記複合材料(12)における前記添加剤(14)の含有量が最大1000ppmであることを特徴とする、請求項1記載のアノード(10)。
- 前記添加剤(14)が少なくとも1種の金属酸化物であることを特徴とする、請求項1または2記載のアノード(10)。
- 前記添加剤(14)が酸化アルミニウムであることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載のアノード(10)。
- セラミック-金属複合材料(12)の基本成分の焼結によって、燃料電池用のアノード(10)を製造する方法において、前記複合材料(12)の基本成分を、少なくとも20m2/gの比表面積および最大80nmの粒径を有する添加剤(14)と焼結前に混合することを特徴とする、方法。
- 前記複合材料(12)の基本成分に、この基本材料の合計を基準として最大1000ppmに相当する前記添加剤(14)の量を焼結前に添加することを特徴とする、請求項5記載の方法。
- 少なくとも前記複合材料(12)の基本成分および前記添加剤(14)を、焼結前に混合および/または均質化してペーストおよび/またはスラリーを形成することを特徴とする、請求項5または6記載の方法。
- 前記複合材料(12)の基本成分と前記添加剤(14)とからの混合物を処理してアノード層を形成し、そして焼結することを特徴とする、請求項5から7までのいずれか1項記載の方法。
- 請求項1から4までのいずれか1項記載の少なくとも1つのアノード(10)を有する燃料電池。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007335193A (ja) | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池の空気極用セリア層及びその製造方法 |
JP2008541336A (ja) | 2005-01-31 | 2008-11-20 | テクニカル ユニバーシティ オブ デンマーク | 酸化還元の安定なアノード |
JP2011198758A (ja) | 2010-02-26 | 2011-10-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池セルの燃料極材料,燃料極,固体酸化物形燃料電池セル,および燃料極材料の製造方法 |
JP2014514701A (ja) | 2011-03-28 | 2014-06-19 | ワット フュール セル コーポレーション | 固体酸化物型燃料電池の電極及びその製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006046624A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 粉末状の金属酸化物母粒子、粉末状の金属酸化物子粒子、粉末状の金属酸化物粒子の製造方法、粉末状の複合粒子及び固体酸化物形燃料電池用電極 |
DE102005039442A1 (de) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Schutz anodengestützter Hochtemperaturbrennstoffzellen gegen Reoxidation der Anode |
CN101112683A (zh) * | 2007-06-27 | 2008-01-30 | 山东齐鲁华信实业有限公司 | 一种介孔结构铈锆铝复合氧化物固溶体及其制备方法 |
KR100904203B1 (ko) * | 2007-07-04 | 2009-06-23 | 한국과학기술연구원 | 연료 전지용 전극-전해질 복합체 분말의 제조 방법 |
ES2375407T3 (es) * | 2007-08-31 | 2012-02-29 | Technical University Of Denmark | Separación de fases de impurezas de dispositivos electroquímicos. |
FR2968000B1 (fr) * | 2010-11-29 | 2013-03-08 | Saint Gobain Ct Recherches | Poudre de zircone yttriee fondue |
CN104103838A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-15 | 华中科技大学 | 固体氧化物燃料电池的阳极保护层及其制备方法和应用 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008541336A (ja) | 2005-01-31 | 2008-11-20 | テクニカル ユニバーシティ オブ デンマーク | 酸化還元の安定なアノード |
JP2007335193A (ja) | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池の空気極用セリア層及びその製造方法 |
JP2011198758A (ja) | 2010-02-26 | 2011-10-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池セルの燃料極材料,燃料極,固体酸化物形燃料電池セル,および燃料極材料の製造方法 |
JP2014514701A (ja) | 2011-03-28 | 2014-06-19 | ワット フュール セル コーポレーション | 固体酸化物型燃料電池の電極及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019536237A (ja) | 2019-12-12 |
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