JPS6077101A - 水素の製造方法 - Google Patents
水素の製造方法Info
- Publication number
- JPS6077101A JPS6077101A JP58180427A JP18042783A JPS6077101A JP S6077101 A JPS6077101 A JP S6077101A JP 58180427 A JP58180427 A JP 58180427A JP 18042783 A JP18042783 A JP 18042783A JP S6077101 A JPS6077101 A JP S6077101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- solid electrolyte
- steam
- hydrogen
- cell
- 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.)
- Pending
Links
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
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水素の製造方法、特に酸素に対し高い選択透過
特性を有する新規な酸素イオン導電性固体電解質を用い
た水素の製造方法に係るも水素は近年のエネルギー事情
を反映し、無尽蔵に存在する水を電解して得る方法や、
炭化水素等を種々の方法で分解して９４？る方法等が各
種提案されている。
特性を有する新規な酸素イオン導電性固体電解質を用い
た水素の製造方法に係るも水素は近年のエネルギー事情
を反映し、無尽蔵に存在する水を電解して得る方法や、
炭化水素等を種々の方法で分解して９４？る方法等が各
種提案されている。
しかしながら、これらの方法は何れも工程がかなり煩雑
であったり、設備費が高く、又必ずしも高純度の水素を
効率よく得る手段であるとは言い難いものも少なくなか
った。
であったり、設備費が高く、又必ずしも高純度の水素を
効率よく得る手段であるとは言い難いものも少なくなか
った。
又最近、酸素を選択的に透過する性質を有する醇化カル
シウムあるいは酸化イツトリウムを添加した安定化ジル
コニアを隔壁に用い、−耐化炭素やメタンガスを酸素の
受容体として用い、高温（約７００℃）の水蒸気を分解
して高純度の水素を得る手段が提案されている。
シウムあるいは酸化イツトリウムを添加した安定化ジル
コニアを隔壁に用い、−耐化炭素やメタンガスを酸素の
受容体として用い、高温（約７００℃）の水蒸気を分解
して高純度の水素を得る手段が提案されている。
この方法は、従来法に比し、工程の短縮とコストの低減
及び高純度水素を効率よく得られる手段として注目され
る方法であるが、隔壁として用いられる安定化ジルコニ
アの導電性が必ずしも十分でなく、又実用に際し、７０
０℃以上のプｉ弓Ｅ虹＝四□ ］ぐ Ｌヂ Ｓ□ す）
か Ｌ十 鉛 ｌギ酩婁 ル域で４）１を叩ｌ百−ｖ４
ト、！−か む）性質があり、材料、特に電極を用いる
場合にはその材質にかなり制限がある等実用に際しかな
りの問題点を有している。
及び高純度水素を効率よく得られる手段として注目され
る方法であるが、隔壁として用いられる安定化ジルコニ
アの導電性が必ずしも十分でなく、又実用に際し、７０
０℃以上のプｉ弓Ｅ虹＝四□ ］ぐ Ｌヂ Ｓ□ す）
か Ｌ十 鉛 ｌギ酩婁 ル域で４）１を叩ｌ百−ｖ４
ト、！−か む）性質があり、材料、特に電極を用いる
場合にはその材質にかなり制限がある等実用に際しかな
りの問題点を有している。
本発明者はかかる問題点を除去すべく、種々検討した結
果、特定組成を有する弗化酸化物を安定化ジルコニアに
代えて用いることにより目的を達成し得ることを見出し
た。
果、特定組成を有する弗化酸化物を安定化ジルコニアに
代えて用いることにより目的を達成し得ることを見出し
た。
かくして本発明は、隔膜の一方に水蒸気を、他方に酸素
を受容し得る物質を存在せしめ、該膜を通して水分子中
の酸素を前記酸素受容物質に移動せしめることにより、
水蒸気を分解して水素を得る方法において、隔１！りと
して一般式％式％ ３β＝γ＋２且α＋β＝１２）で示される酸素イオン電
導性固体電解質を用いることを特徴とする水素の製造方
法を提供するにある。
を受容し得る物質を存在せしめ、該膜を通して水分子中
の酸素を前記酸素受容物質に移動せしめることにより、
水蒸気を分解して水素を得る方法において、隔１！りと
して一般式％式％ ３β＝γ＋２且α＋β＝１２）で示される酸素イオン電
導性固体電解質を用いることを特徴とする水素の製造方
法を提供するにある。
本発明において用いられる酸素を受容し得る物質として
は例えば−酸化炭素やメタン、エタンなどの炭化水素等
が挙げられ、これらは一種若しくは二種以上を適宜用い
ることが出来る。
は例えば−酸化炭素やメタン、エタンなどの炭化水素等
が挙げられ、これらは一種若しくは二種以上を適宜用い
ることが出来る。
これら物質の使用量は、その物質の酸素受容の難易さ及
び得ようとする水素の量や単位時間当りの反応性等によ
り厳密には決定されるが、一般に水蒸気供給量に対して
０．１〜ｌＯ倍程爪を採用するのが適当である。
び得ようとする水素の量や単位時間当りの反応性等によ
り厳密には決定されるが、一般に水蒸気供給量に対して
０．１〜ｌＯ倍程爪を採用するのが適当である。
本発明に用いられる前記固体電解質は、これをカチオン
、アニオンの夫々のイオン比率で表わすと、Ｙ／Ｎｄ−
０，５〜１．８？、 Ｆ１０＝１．２７〜４である。
、アニオンの夫々のイオン比率で表わすと、Ｙ／Ｎｄ−
０，５〜１．８？、 Ｆ１０＝１．２７〜４である。
そしてこれら固体電解質の組成範囲中、α＝５〜７、β
＝７〜５、γ＝ １８．５〜２２、δ＝ ９．８７〜７
で且３α＋３β＝α＋２δ且α＋β＝１２を採用する場
合には、特に高い導電性を示すので特に好ましい。又こ
れをカチオン、アニオンの夫々イオン比率で表わすと、
Ｙ／Ｎｄ＝０．７〜１．４゜Ｆ１０＝１．７〜３．１に
相当する。
＝７〜５、γ＝ １８．５〜２２、δ＝ ９．８７〜７
で且３α＋３β＝α＋２δ且α＋β＝１２を採用する場
合には、特に高い導電性を示すので特に好ましい。又こ
れをカチオン、アニオンの夫々イオン比率で表わすと、
Ｙ／Ｎｄ＝０．７〜１．４゜Ｆ１０＝１．７〜３．１に
相当する。
これら固体電解質は、従来提案されていたそれらよりも
低温において十分高い導電性を有する利点がある。
低温において十分高い導電性を有する利点がある。
本発明に用いられる酸素イオン導電性固体電解質の製法
は、酸化ネオジムと共に弗化イツトリウム若しくは酸化
イツトリウムと弗化ネオジムを粉砕混合し、不活性ガス
雰囲気下１０００〜１２００℃に１〜３時間程度保持せ
しめることにより得ることが出来る０例えばＮｄ２Ｙ２
Ｆ６０３を得る場合には１モルのＮｄ２Ｏ３と２モルの
ＹＦ３．若しくは１モルのＹ２Ｏ３と２モルのＮｄＦ３
を粉砕混合し、アルゴンガス雰囲気下にｔｉｏｏ”ｃに
おいて２時間程度焼成せしめることにより容易に得るこ
とが出来る。
は、酸化ネオジムと共に弗化イツトリウム若しくは酸化
イツトリウムと弗化ネオジムを粉砕混合し、不活性ガス
雰囲気下１０００〜１２００℃に１〜３時間程度保持せ
しめることにより得ることが出来る０例えばＮｄ２Ｙ２
Ｆ６０３を得る場合には１モルのＮｄ２Ｏ３と２モルの
ＹＦ３．若しくは１モルのＹ２Ｏ３と２モルのＮｄＦ３
を粉砕混合し、アルゴンガス雰囲気下にｔｉｏｏ”ｃに
おいて２時間程度焼成せしめることにより容易に得るこ
とが出来る。
又、これら固体電解質の形状付与は例えば薄膜状物を得
る際にはプラズマ溶射法、真空蒸着法、スパッタリング
法等を比較的厚い形状の場合にはホットプレス法、ラバ
ープレス法、Ｐｊ！ｆ間静水圧焼結法等を適宜採用する
ことが出来る。
る際にはプラズマ溶射法、真空蒸着法、スパッタリング
法等を比較的厚い形状の場合にはホットプレス法、ラバ
ープレス法、Ｐｊ！ｆ間静水圧焼結法等を適宜採用する
ことが出来る。
本発明に用いられる固体電解質の厚さは一般にｌ＃Ｌ〜
５■程度が適当である。厚さが前記範囲に満たない場合
には不均一でガス漏れが起り易いものとなり、逆に前記
範囲を超える場合には抵抗損失が著しく大きくなる虞れ
があるので何れも好ましくない。
５■程度が適当である。厚さが前記範囲に満たない場合
には不均一でガス漏れが起り易いものとなり、逆に前記
範囲を超える場合には抵抗損失が著しく大きくなる虞れ
があるので何れも好ましくない。
又、本発明に用いられる陽極の材質としては、例えば白
金、銀、コバルト成はＬａＣｏＯ３などのペロブスカイ
ト系材料等が又陰極の材質としては例えば白金、銀、ニ
ッケルなど金属系材料或はペロブスカイト系酸化物材料
等を適宜採用することが出来る。
金、銀、コバルト成はＬａＣｏＯ３などのペロブスカイ
ト系材料等が又陰極の材質としては例えば白金、銀、ニ
ッケルなど金属系材料或はペロブスカイト系酸化物材料
等を適宜採用することが出来る。
又、これら陰、陽極は何れもガスが透過することが必要
であり、この為これら電極の有する物性としては、多孔
質で半融しにくく固体電解質との密着性がよいものを採
用するのが適当である。
であり、この為これら電極の有する物性としては、多孔
質で半融しにくく固体電解質との密着性がよいものを採
用するのが適当である。
又、これら電極の厚さは一般に数千人〜１００ｐ程度を
採用するのが適当である。
採用するのが適当である。
これらの電極は固体電解質に対しスクリーン印刷法、ス
パッタリング法等の手段により設けることが出来る。
パッタリング法等の手段により設けることが出来る。
次に本発明を実施例により説明する。
実施例１
１モルのＮｄ２Ｏ３と２モルのＹＦ３をボールミルを用
いて粉砕混合し、ラバープレス法により直径２０＋ａｍ
、厚み２■のペレットに成型した。さらにこのペレット
をアルゴンガス雰囲気中に１１００°Ｃで２時間焼成し
た。このペレットをＸ線回析にかけた結果は第１図に示
す通りであり、組成はＮｄ６Ｙ６Ｆ１８０９であった。
いて粉砕混合し、ラバープレス法により直径２０＋ａｍ
、厚み２■のペレットに成型した。さらにこのペレット
をアルゴンガス雰囲気中に１１００°Ｃで２時間焼成し
た。このペレットをＸ線回析にかけた結果は第１図に示
す通りであり、組成はＮｄ６Ｙ６Ｆ１８０９であった。
このペレットの両面にｐｔ粉末を焼き付は更にｐｔ線を
取り付は全体を焼結アルミナ製チューブの一端にアルミ
ナセメントで装着し、水蒸気電解セルを作製した。
取り付は全体を焼結アルミナ製チューブの一端にアルミ
ナセメントで装着し、水蒸気電解セルを作製した。
このセルを電気炉中に挿入、６００℃に加熱し、内側に
はＣＯガスを流量５０腸文／分で供給し外側には水蒸気
飲料Ａｒガスを流量２５ｍＪ１ ／分で供給した。１時
間後、水素ガス生成量を測定した結果０．５ ｇ ｍ文
／分（室温換算）であった。
はＣＯガスを流量５０腸文／分で供給し外側には水蒸気
飲料Ａｒガスを流量２５ｍＪ１ ／分で供給した。１時
間後、水素ガス生成量を測定した結果０．５ ｇ ｍ文
／分（室温換算）であった。
実施例２
０．２７モルのＮｄ＞０３と０．７３モルのＹＦ３粉末
を実施例１と同じ方法で混合、成型、焼成した。この焼
結体をＸ線回析にかけた結果は第２図に示す通りであり
、組成はＮｄ５□ Ｙ６９Ｆ２０６０７□であった。実
施例１と同様な条件下で水素生成量を測定した結果０．
３園ｌ１分であった。
を実施例１と同じ方法で混合、成型、焼成した。この焼
結体をＸ線回析にかけた結果は第２図に示す通りであり
、組成はＮｄ５□ Ｙ６９Ｆ２０６０７□であった。実
施例１と同様な条件下で水素生成量を測定した結果０．
３園ｌ１分であった。
実施例３
０．３７モルのＮｄ２Ｏ３と０．６３モルのＹＦ３を実
施例１と同じ方法で混合、成型、焼成した。この焼結体
をＸ線回析にかけた結果は第３図に示す通りであり、組
成は”６５ Ｙ５．５ Ｆ１６，５０９．７であった。
施例１と同じ方法で混合、成型、焼成した。この焼結体
をＸ線回析にかけた結果は第３図に示す通りであり、組
成は”６５ Ｙ５．５ Ｆ１６，５０９．７であった。
これを用いて水蒸気電解セルを作製し、実施例１と同様
な条件下で水素生成量を測定した結果０．４ Ｋ１１文
７分であった。
な条件下で水素生成量を測定した結果０．４ Ｋ１１文
７分であった。
第１〜３図は実施例に示された本発明に用いられた組成
物のＸ線回折図である。 ２θ 才３閲 （／ｌ／） ２θ 手続補正書肪式） 昭和５９年 ２月λ←日 特許庁長官 若杉和夫殿 １６事件の表示 昭和５８特許願第１８０４２７号 ２、発明の名称 水素の製造方法 ３、補正をする堪 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称 （
００４）旭硝子株式会社 ４、代理人
物のＸ線回折図である。 ２θ 才３閲 （／ｌ／） ２θ 手続補正書肪式） 昭和５９年 ２月λ←日 特許庁長官 若杉和夫殿 １６事件の表示 昭和５８特許願第１８０４２７号 ２、発明の名称 水素の製造方法 ３、補正をする堪 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称 （
００４）旭硝子株式会社 ４、代理人
Claims (1)
- １、隔膜の一方に水蒸気を、他方に酸素を受容し得る物
質を存在せしめ、該膜を通して水蒸気中の酸素を前記酸
素受容物質に移動せしめることにより、水蒸気を分解し
て水素を得る方法において、隔膜として一般式Ｎｄα
ＹβＦγ０δ（但しα＝４．５〜７．５．β＝７．５〜
４．５゜γ＝１４〜２４．δ＝１１〜Ｂで、且３α＋３
β＝γ＋２且α＋β＝１２）で示される酸素イオン導電
性固体電解質を用いることを特徴とする水素の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180427A JPS6077101A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 水素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180427A JPS6077101A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 水素の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077101A true JPS6077101A (ja) | 1985-05-01 |
Family
ID=16083061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180427A Pending JPS6077101A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 水素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077101A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01241876A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Nec Corp | 電子デバイス用基板 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180427A patent/JPS6077101A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01241876A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Nec Corp | 電子デバイス用基板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5376381B2 (ja) | 電気化学反応器及びそれを使用した燃料ガスの製造方法 | |
| JPS61171064A (ja) | 高温電気化学電池の空気電極材料 | |
| JP2005336022A (ja) | プロトン伝導性セラミックス | |
| CN112408490B (zh) | 水热合成Ba掺杂Sr2Fe1.5Mo0.5O6双钙钛矿纳米材料的方法 | |
| JPH1021931A (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| Zhou et al. | Novel YBaCo3. 2Ga0. 8O7+ δ as a cathode material and performance optimization for IT-SOFCs | |
| JPS6077101A (ja) | 水素の製造方法 | |
| CN111883789A (zh) | 一种固体氧化物燃料电池的电极材料及其制备方法与应用 | |
| CN115692806A (zh) | 一种高熵钙钛矿电解质及其制备方法与应用、电池 | |
| JP3359413B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| JPS60251101A (ja) | 水素の製造方法 | |
| JPH06135721A (ja) | 固体電解質燃料電池のインターコネクター材料及びその合成方法並びに上記材料を用いて円筒型固体電解質燃料電池の燃料極ににインターコネクターを形成する方法 | |
| JPH04248272A (ja) | 縦縞円筒型固体電解質燃料電池のインターコネクタの製造方法 | |
| JP2870126B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| CN108123156A (zh) | 一种燃料电池的复合膜电极的制备方法 | |
| JP3152843B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セルおよびその製造方法 | |
| JPS6077102A (ja) | 水素の製造法 | |
| JPH0785875A (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| JP3346668B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| KR20100108851A (ko) | Ｌｎｏ 전도성 산화물이 코팅된 상안정성 및 전기전도성이 향상된 스테인레스 스틸 금속 접속자 | |
| JP3359421B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| JP2000077082A (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| KR20180010355A (ko) | 고체산화물 연료전지용 공기극 집전체 및 이의 제조방법 | |
| JP3398213B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セル | |
| JP3091086B2 (ja) | 円筒型多孔質セラミック焼結体 |