JPS6362155A - 二室アノ−ド構造体 - Google Patents
二室アノ−ド構造体Info
- Publication number
- JPS6362155A JPS6362155A JP62211203A JP21120387A JPS6362155A JP S6362155 A JPS6362155 A JP S6362155A JP 62211203 A JP62211203 A JP 62211203A JP 21120387 A JP21120387 A JP 21120387A JP S6362155 A JPS6362155 A JP S6362155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- chamber
- electrolyte
- metal foil
- fuel
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 96
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 62
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 87
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 87
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 73
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 34
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 27
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 27
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 11
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 6
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 abstract description 5
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 abstract description 5
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000010154 cross-pollination Effects 0.000 description 2
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical compound O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- JXGGISJJMPYXGJ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)iron Chemical compound [Li+].[O-][Fe]=O JXGGISJJMPYXGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9041—Metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8605—Porous electrodes
- H01M4/8626—Porous electrodes characterised by the form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M8/141—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers
- H01M8/142—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers with matrix-supported or semi-solid matrix-reinforced electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M2004/8678—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
- H01M2004/8684—Negative electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
-
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
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】
発明の背景
発明の分野
本発明は熔融炭酸塩燃料電池中で用いる友めの二室アノ
ード構造体に関する。本発明のアノードは熔融炭酸塩電
解質を汚染燃料ガスから隔離し。
ード構造体に関する。本発明のアノードは熔融炭酸塩電
解質を汚染燃料ガスから隔離し。
かつ内部リホーミング触媒を熔融炭酸塩電解質から隔離
する。
する。
従来技法の記述
熔融炭酸塩燃料電池は一般的にはカソードおよび集電体
をもつアノード並びに両電極を接触させる電解質タイル
から成る。燃料電池運転条件下においては、約５００°
Ｃから約７００°Ｃの範囲において、電解質タイル全体
、炭酸塩および不活性支持物質、は液体炭酸塩と固体不
活性支持体で以て＝相構遺体を形成する。このタイプの
電解質隔膜は「マトリックス・タイプ」または「ペース
ト電解質」として知られてい、る。電解質は、アノード
側での燃料およびカソード側でのオキシダント（ｏｘｉ
ｄａｎｔ ） と同様、電極と直接接触している。
をもつアノード並びに両電極を接触させる電解質タイル
から成る。燃料電池運転条件下においては、約５００°
Ｃから約７００°Ｃの範囲において、電解質タイル全体
、炭酸塩および不活性支持物質、は液体炭酸塩と固体不
活性支持体で以て＝相構遺体を形成する。このタイプの
電解質隔膜は「マトリックス・タイプ」または「ペース
ト電解質」として知られてい、る。電解質は、アノード
側での燃料およびカソード側でのオキシダント（ｏｘｉ
ｄａｎｔ ） と同様、電極と直接接触している。
従来技術の熔融炭酸塩燃料電池アノードは一般的には多
孔性の焼結金属質構造体であり、熔融炭酸塩電解質がそ
の細孔の中に片側から入り、燃料が細孔の中に他方の側
の隣接燃料室から入る。燃料電池の性能低下は、石炭の
ような天然産の有機炭素質物質のガス化から得られるよ
うな不純な燃料ガスの中に存在し得る硫化物および塩化
物による電解質の汚染によってひきおこされることが知
られている。例えば、ロバート・ジェー・レミック（Ｒ
ｏｂｅｒｔ Ｊ、 Ｒｅｍ１ｃｋ ）による［熔融炭酸
塩燃料電池Ｊ （Ｆｉｎａｌ Ｒｅｐｏｒｔ、 Ｕ、
Ｓ、 Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏ
ｎｔｒａｃｔ ＤＣ−ＡＣ２１−８３ＭＣ２０２１２；
ＤＯＭ／ＭＣ／２０２１２−２（２３９（ＤＥ８６０１
０４３１）、１９８６年５月）を見られたい。燃料とし
てガス化生成物を用いるときには、その生成物を改質し
て、燃料電池内での内部改質によって燃料の水素含量を
増強させることが望ましい。しかし、慣用のリホーミン
グ触媒は活性部位が炭酸塩のフィルムによって蔽われる
ことに基いて熔融炭酸塩電解質によって被毒されること
が知られている。例えば、ミカエル・タルジャニイ（Ｍ
ｉｃｈａｅｌ Ｔａｒｊａｎｙｉ ）、ｏ −１／７
ス・パエチｓ （Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｐａｅｔｓｃｈ
）、ランドシフ０ペルナート（Ｒａｎｄｏｌｐｈ Ｂｅ
ｒｎａｒｄ ）、ホセイン拳ゲーツエルーアヤハ（Ｈｏ
ｓｓｅｉｎ Ｇｈｅｚｅｌ−Ａｙａｇｈ ）の「直接燃
料電池用内部リホーミング触媒の開発ｊ （１９８５Ｆ
ｕｅｌ Ｃｅ１ｌ Ｓｅｍ１ｎａｒ。
孔性の焼結金属質構造体であり、熔融炭酸塩電解質がそ
の細孔の中に片側から入り、燃料が細孔の中に他方の側
の隣接燃料室から入る。燃料電池の性能低下は、石炭の
ような天然産の有機炭素質物質のガス化から得られるよ
うな不純な燃料ガスの中に存在し得る硫化物および塩化
物による電解質の汚染によってひきおこされることが知
られている。例えば、ロバート・ジェー・レミック（Ｒ
ｏｂｅｒｔ Ｊ、 Ｒｅｍ１ｃｋ ）による［熔融炭酸
塩燃料電池Ｊ （Ｆｉｎａｌ Ｒｅｐｏｒｔ、 Ｕ、
Ｓ、 Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏ
ｎｔｒａｃｔ ＤＣ−ＡＣ２１−８３ＭＣ２０２１２；
ＤＯＭ／ＭＣ／２０２１２−２（２３９（ＤＥ８６０１
０４３１）、１９８６年５月）を見られたい。燃料とし
てガス化生成物を用いるときには、その生成物を改質し
て、燃料電池内での内部改質によって燃料の水素含量を
増強させることが望ましい。しかし、慣用のリホーミン
グ触媒は活性部位が炭酸塩のフィルムによって蔽われる
ことに基いて熔融炭酸塩電解質によって被毒されること
が知られている。例えば、ミカエル・タルジャニイ（Ｍ
ｉｃｈａｅｌ Ｔａｒｊａｎｙｉ ）、ｏ −１／７
ス・パエチｓ （Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｐａｅｔｓｃｈ
）、ランドシフ０ペルナート（Ｒａｎｄｏｌｐｈ Ｂｅ
ｒｎａｒｄ ）、ホセイン拳ゲーツエルーアヤハ（Ｈｏ
ｓｓｅｉｎ Ｇｈｅｚｅｌ−Ａｙａｇｈ ）の「直接燃
料電池用内部リホーミング触媒の開発ｊ （１９８５Ｆ
ｕｅｌ Ｃｅ１ｌ Ｓｅｍ１ｎａｒ。
タクソン（Ｔｕｃｓｏｎ ） アリシナ州（−Ａｒｉｚ
ｏｎａ ）、１９８５年５月１９日−２２日、１７７−
１８１頁）を見られたい。熔融炭酸塩燃料電池の長期耐
久性低下をひきおこす更に他の既知の問題には。
ｏｎａ ）、１９８５年５月１９日−２２日、１７７−
１８１頁）を見られたい。熔融炭酸塩燃料電池の長期耐
久性低下をひきおこす更に他の既知の問題には。
多孔性アノード構造体の変形、熔融炭酸塩電解質による
集電体、隔離板、などのようなアノード側部材の腐蝕、
並びにそれによる電解質の損失、多孔質了ノードを通る
ガスの交錯、および、アノードおよびカソードの溶解に
よる電解質の損失がある。これらの問題の一つまたはそ
れ以上を解決して長期にわたる燃料電池の安定性と耐久
性を提供しようとする多くの試みがなされてきた。
集電体、隔離板、などのようなアノード側部材の腐蝕、
並びにそれによる電解質の損失、多孔質了ノードを通る
ガスの交錯、および、アノードおよびカソードの溶解に
よる電解質の損失がある。これらの問題の一つまたはそ
れ以上を解決して長期にわたる燃料電池の安定性と耐久
性を提供しようとする多くの試みがなされてきた。
米国特許第３，５９２，９４１号は溶融炭酸塩電解質に
よって貴金属膜アノードから分離された多孔性カソード
をもつ熔融炭酸塩電解質燃料電池を教示している。その
貴金属膜アノードは水素に対してのみ滲透性であり、ア
ノード燃料室を電解質から分離している。この米国特許
は１個だけのアノード室と金属質膜アノード構造だけと
を教示している。米国特許第４，４０４，２６７号は熔
融炭酸塩燃料電池用のアノード複合体を教示していて、
その複合体（（おいては、銅めっきセラミック粒子が多
孔性アノードの面に張りつけられて電解質タイルに隣接
するバブル圧障壁（ｂｕｂｂｌｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅｂ
ａｒｒｉｅｒ ） ｋ形成し、その細孔はアノードの
細孔よりもかなり小さい寸法であり、かつ電解質で以て
滴定される寸法である。米国特許第４，４４８゜８５７
号はカソード複合体に適する類似多孔質構造を教示して
いる。米国特許第４．５１］７，２６２号は多孔質アノ
ードの面に固着させた多孔性の焼結しｔ銀打抜板を教示
してかり、その場合細孔は有機金嘆質前駆物質を使用す
ることにより金属酸化物で以て充満されて、バブル圧障
壁を提供するようになっている。米国特許第３，５０８
，９６９号は多孔質燃料電極上に金属箔面をもちセル運
転温度へ加熱中にその電極との電解質の接触を妨げ、そ
のセル運転温度においてその金属箔が消耗する化学電池
を教示している。米国特許第２，９０１，５２４号はア
ノード反応生成物を燃料電池外部のカソード取込流へ移
すことを教示している。
よって貴金属膜アノードから分離された多孔性カソード
をもつ熔融炭酸塩電解質燃料電池を教示している。その
貴金属膜アノードは水素に対してのみ滲透性であり、ア
ノード燃料室を電解質から分離している。この米国特許
は１個だけのアノード室と金属質膜アノード構造だけと
を教示している。米国特許第４，４０４，２６７号は熔
融炭酸塩燃料電池用のアノード複合体を教示していて、
その複合体（（おいては、銅めっきセラミック粒子が多
孔性アノードの面に張りつけられて電解質タイルに隣接
するバブル圧障壁（ｂｕｂｂｌｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅｂ
ａｒｒｉｅｒ ） ｋ形成し、その細孔はアノードの
細孔よりもかなり小さい寸法であり、かつ電解質で以て
滴定される寸法である。米国特許第４，４４８゜８５７
号はカソード複合体に適する類似多孔質構造を教示して
いる。米国特許第４．５１］７，２６２号は多孔質アノ
ードの面に固着させた多孔性の焼結しｔ銀打抜板を教示
してかり、その場合細孔は有機金嘆質前駆物質を使用す
ることにより金属酸化物で以て充満されて、バブル圧障
壁を提供するようになっている。米国特許第３，５０８
，９６９号は多孔質燃料電極上に金属箔面をもちセル運
転温度へ加熱中にその電極との電解質の接触を妨げ、そ
のセル運転温度においてその金属箔が消耗する化学電池
を教示している。米国特許第２，９０１，５２４号はア
ノード反応生成物を燃料電池外部のカソード取込流へ移
すことを教示している。
発明の要約
本発明の一つの目的は、燃料電池運転の長期の耐久性お
よび安定性を与える、熔融炭酸塩燃料電池で使用するた
めの二室アノード構造体を提供することである。
よび安定性を与える、熔融炭酸塩燃料電池で使用するた
めの二室アノード構造体を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、天然産の有機炭素質物質の
ガス化から得られるような硫化物および塩化物汚染燃料
の使用を可能にする、熔融炭酸塩燃料電池で使用するた
めの二室アノード構造体を提供することである。
ガス化から得られるような硫化物および塩化物汚染燃料
の使用を可能にする、熔融炭酸塩燃料電池で使用するた
めの二室アノード構造体を提供することである。
本発明のさらにもう一つの目的は、炭酸塩電解質による
触媒の被毒をおこすことなくリホーミング触媒を内部的
に使用することができる。熔融炭酸塩燃料電池用のアノ
ード構造体を提供することである。
触媒の被毒をおこすことなくリホーミング触媒を内部的
に使用することができる。熔融炭酸塩燃料電池用のアノ
ード構造体を提供することである。
本発明のもう一つの目的はアノード構造体の変形を減ら
す、・溶融炭酸塩燃料電池で使用するためのアノード構
造体を提供することである。
す、・溶融炭酸塩燃料電池で使用するためのアノード構
造体を提供することである。
本発明の更にもう一つの目的は、金属集電体およびセル
ハウジング構造体のようなアノード部材の腐蝕を減らす
、熔融炭酸塩燃料電池で使用するためのアノード構造体
を提供することである。
ハウジング構造体のようなアノード部材の腐蝕を減らす
、熔融炭酸塩燃料電池で使用するためのアノード構造体
を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、アノード反応生成物がセル
内のカソード室の取入口へ送られる、熔融炭酸塩燃料電
池の中で使用するためのアノード構造体を提供すること
である。
内のカソード室の取入口へ送られる、熔融炭酸塩燃料電
池の中で使用するためのアノード構造体を提供すること
である。
本発明の更にもう一つの目的は、電解質の損失を減らし
、それに付随したカソードの溶解が減少し友、１聯融炭
酸塩燃料電池で用いるためのアノード構造体を提供する
ことである。
、それに付随したカソードの溶解が減少し友、１聯融炭
酸塩燃料電池で用いるためのアノード構造体を提供する
ことである。
本発明による熔融炭酸塩燃料電池で使用する之めの＝室
アノード構造体は、電層質と接触するよう適合させた片
面と張り出したリブをもつ反対面とをもつ、電解質滲透
性（ｐｏｒｏｕｓ ）の焼結金属板構造体をもっている
。水素イオン滲透性でかつ分子状水素および電解質は非
滲透性である金属箔はその多孔性焼結金属板構造体から
張り出し７Ｈリブの端と接触する片面をもち、従って、
焼結金属板構造体の反対面およびリブと金属箔の片面と
がアノード反応ガス室を画成するようになる。波型金属
集電体はその波型の山において、金属箔の反対面と接触
する片面をもち、波型金属集電体の片面と金属箔反対面
とがアノード燃料ガス室を画成する。このように、この
アノード構造体は水素イオン滲透性金属箔によって燃料
室から分離された反応ガス室をもつ。この構造を使用す
る場合、水素燃料が電気化学反応にとっであるいは炭酸
塩電解質にとって有害である物質で以て汚染されている
ときに、それらの物質は水素イオン滲透性金属箔によっ
て分離された関係に保たれる。このことは、天然ガスま
たは石炭のような天然産有様炭素質物質のガス化によっ
て得られ、硫化物および塩化物のような有害物質をさら
に含む燃料のような水素含有撚料の直接的使用を可能と
する。本発明によるアノードの構造は、その種の燃料の
内部的改質を実施可能とするものであり、それはリホー
ミング触媒が燃料ガス室中に置かれ、かつ熔融炭酸塩電
解質から分離された関係で維持され、それによって熔融
炭酸塩電解質によるリホーミング触媒の被毒が防止され
るからである。
アノード構造体は、電層質と接触するよう適合させた片
面と張り出したリブをもつ反対面とをもつ、電解質滲透
性（ｐｏｒｏｕｓ ）の焼結金属板構造体をもっている
。水素イオン滲透性でかつ分子状水素および電解質は非
滲透性である金属箔はその多孔性焼結金属板構造体から
張り出し７Ｈリブの端と接触する片面をもち、従って、
焼結金属板構造体の反対面およびリブと金属箔の片面と
がアノード反応ガス室を画成するようになる。波型金属
集電体はその波型の山において、金属箔の反対面と接触
する片面をもち、波型金属集電体の片面と金属箔反対面
とがアノード燃料ガス室を画成する。このように、この
アノード構造体は水素イオン滲透性金属箔によって燃料
室から分離された反応ガス室をもつ。この構造を使用す
る場合、水素燃料が電気化学反応にとっであるいは炭酸
塩電解質にとって有害である物質で以て汚染されている
ときに、それらの物質は水素イオン滲透性金属箔によっ
て分離された関係に保たれる。このことは、天然ガスま
たは石炭のような天然産有様炭素質物質のガス化によっ
て得られ、硫化物および塩化物のような有害物質をさら
に含む燃料のような水素含有撚料の直接的使用を可能と
する。本発明によるアノードの構造は、その種の燃料の
内部的改質を実施可能とするものであり、それはリホー
ミング触媒が燃料ガス室中に置かれ、かつ熔融炭酸塩電
解質から分離された関係で維持され、それによって熔融
炭酸塩電解質によるリホーミング触媒の被毒が防止され
るからである。
本発明の二室アノード構造はまた、集電体およびセルハ
ウジングのようなアノード側部材の熔融炭酸塩電解質に
よる接触を妨げ、それによってアノード側部材の腐蝕を
実質的に減少させる。アノード側部材の腐蝕のこの減少
または防止はさらに、炭酸塩損失の機構としての、アノ
ードおよび腐蝕領域を通じての蒸発を軽減または除去す
ることによって、電解質の管理を改善する。本発明の二
車アノード構造熔融炭酸塩燃料電池アノードは、電解質
を通してのカソードへの通過およびアノード反応ガス室
からオキシダント室への通過の両方によって、カソード
領域においてより高い二酸化炭素濃度を与え、それがカ
ソードの溶解並びに電解質の蒸発を軽減する。本発明の
二車アノード構造熔融炭酸塩燃料電池アノードにおいて
は、非滲透性金属箔はガス交錯に対する障壁として役立
ち、セルを横切る実質的圧力差で以て燃料電池？運転す
ることを可能にする。
ウジングのようなアノード側部材の熔融炭酸塩電解質に
よる接触を妨げ、それによってアノード側部材の腐蝕を
実質的に減少させる。アノード側部材の腐蝕のこの減少
または防止はさらに、炭酸塩損失の機構としての、アノ
ードおよび腐蝕領域を通じての蒸発を軽減または除去す
ることによって、電解質の管理を改善する。本発明の二
車アノード構造熔融炭酸塩燃料電池アノードは、電解質
を通してのカソードへの通過およびアノード反応ガス室
からオキシダント室への通過の両方によって、カソード
領域においてより高い二酸化炭素濃度を与え、それがカ
ソードの溶解並びに電解質の蒸発を軽減する。本発明の
二車アノード構造熔融炭酸塩燃料電池アノードにおいて
は、非滲透性金属箔はガス交錯に対する障壁として役立
ち、セルを横切る実質的圧力差で以て燃料電池？運転す
ることを可能にする。
本発明の二室アノードは熔融炭酸塩電解質燃料電池の慣
用的運転方法を変える。本発明の燃料電池の方法におい
ては、水素含有撚料はアノード燃料室に供給され、その
燃料室は水素イオンぴ透性で分子状水素および電解質が
非透過性である金属箔によってアノード反応ガス室から
分離されている。分子状水素は・燃料室中の金属箔上で
イオン性水素へ解離される。イオン性水素は金属箔を通
して、上記熔融炭酸塩電解質に隣接する多孔性金属アノ
ード構造体から成るアノード反応ガス室へ送られる。こ
の多孔質アノード構造体の中で、イオン性水素は炭酸塩
イオンと反応せしめられて水。
用的運転方法を変える。本発明の燃料電池の方法におい
ては、水素含有撚料はアノード燃料室に供給され、その
燃料室は水素イオンぴ透性で分子状水素および電解質が
非透過性である金属箔によってアノード反応ガス室から
分離されている。分子状水素は・燃料室中の金属箔上で
イオン性水素へ解離される。イオン性水素は金属箔を通
して、上記熔融炭酸塩電解質に隣接する多孔性金属アノ
ード構造体から成るアノード反応ガス室へ送られる。こ
の多孔質アノード構造体の中で、イオン性水素は炭酸塩
イオンと反応せしめられて水。
二酸化炭素および電子を生成する。生成した水。
二酸化炭素および２個の電子は熔融炭酸塩電解質の反対
側の多孔質金属カソード構造体へ送られる。
側の多孔質金属カソード構造体へ送られる。
酸素は多孔質カソード構造体がら戊るオキシダント室に
供給される。その多孔室カソード構造体の中で、二酸化
炭素、酸素および電子が反応せしめられて炭酸塩イオン
を生成し、水が上記オキシダント室から除去される。
供給される。その多孔室カソード構造体の中で、二酸化
炭素、酸素および電子が反応せしめられて炭酸塩イオン
を生成し、水が上記オキシダント室から除去される。
本発明の上記の、およびその他の目的、および利点は、
好ましい態様に関する記述を読み図面を参照することに
よって明ら九になる。
好ましい態様に関する記述を読み図面を参照することに
よって明ら九になる。
好ましい態様に関する記述
慣用の熔融炭酸塩燃料電池アノードにおいては。
通常はニッケルまたはニッケルークロム合金カラ成る多
孔質金属アノードは熔融炭酸塩電解質マトリックスと接
触する片面と燃料ガス流に露出される他面とをもってい
る。この慣用アノードの細孔は液状電解質で以て部分的
に充満され、電気化学的反応は固体（アノード金属）−
液体（炭酸塩電解質）−ガス（水素燃料）の三相界面の
部位においておこる。慣用燃料電池アノードにおけるア
ノード反応の二酸化炭素および水の生我物はその三相反
応部位から燃料ガス室Ｑ中へ拡散して戻る。
孔質金属アノードは熔融炭酸塩電解質マトリックスと接
触する片面と燃料ガス流に露出される他面とをもってい
る。この慣用アノードの細孔は液状電解質で以て部分的
に充満され、電気化学的反応は固体（アノード金属）−
液体（炭酸塩電解質）−ガス（水素燃料）の三相界面の
部位においておこる。慣用燃料電池アノードにおけるア
ノード反応の二酸化炭素および水の生我物はその三相反
応部位から燃料ガス室Ｑ中へ拡散して戻る。
炭酸塩イオンは燃料電池のカソード側からの電解質を通
してのイオン輸送によってアノード反応部位へ供給され
る、そこでそれらは酸素と二酸化炭素との間の電気化学
的反応によって発生される。
してのイオン輸送によってアノード反応部位へ供給され
る、そこでそれらは酸素と二酸化炭素との間の電気化学
的反応によって発生される。
必要とされる二酸化炭素を供給するには、慣用の燃料電
池においては、アノード排気装置ヲ出る燃料廃ガスから
二酸化炭素を回収し、その回収二酸化炭素をカソード室
へ供給することが必要である。
池においては、アノード排気装置ヲ出る燃料廃ガスから
二酸化炭素を回収し、その回収二酸化炭素をカソード室
へ供給することが必要である。
本発明の二室アノード構造体は上述のとおりの慣用の電
気化学系からアノードの電気化学的反応機構を変えるも
のである。きわめて模型的な図１を参照して説明すると
、図示の二室アノード構造体は水素イオン滲透性で分子
状水素および電解質は非滲透性である金属箔１５によっ
て反応ガス室２２から分離され之燃料室２１から成り、
その反応ガス室２２は電解質１３から電解質滲透性の焼
結金属板構造体１４によって分離されている。燃料室２
１においては１分子状水素燃料は乾燥触媒ニッケル構造
体の上で吸着および解離してイオン性水素を形成し、こ
れは水素イオン滲透性の固体箔１５を通して反応ガス室
２２へ拡散する。アノード電気化学的反応は多孔性アノ
ード構造体１４中の三相部位においておこり、その場合
イオン性水素は炭酸塩イオンと反応して２個の電子を放
出しながら水と二酸化炭素を形成する。形成され九本蒸
気と二酸化炭素は反応ガス室２２へ移行するが、水素イ
オン台透性固体箔１５を通過することができず、また電
解質１６全通してカソード電気化学的反応を支持する之
めのカソード−・拡散することができない。このように
、形成され定本蒸気および二酸化炭素と燃料ガスと混合
することは完全に排除され、その二酸化炭素は電解質を
通る拡散によるか、あるいは反応ガス室２２からの直接
的移送によるかのいずれかによって、カソード電気化学
的反応に利用される。
気化学系からアノードの電気化学的反応機構を変えるも
のである。きわめて模型的な図１を参照して説明すると
、図示の二室アノード構造体は水素イオン滲透性で分子
状水素および電解質は非滲透性である金属箔１５によっ
て反応ガス室２２から分離され之燃料室２１から成り、
その反応ガス室２２は電解質１３から電解質滲透性の焼
結金属板構造体１４によって分離されている。燃料室２
１においては１分子状水素燃料は乾燥触媒ニッケル構造
体の上で吸着および解離してイオン性水素を形成し、こ
れは水素イオン滲透性の固体箔１５を通して反応ガス室
２２へ拡散する。アノード電気化学的反応は多孔性アノ
ード構造体１４中の三相部位においておこり、その場合
イオン性水素は炭酸塩イオンと反応して２個の電子を放
出しながら水と二酸化炭素を形成する。形成され九本蒸
気と二酸化炭素は反応ガス室２２へ移行するが、水素イ
オン台透性固体箔１５を通過することができず、また電
解質１６全通してカソード電気化学的反応を支持する之
めのカソード−・拡散することができない。このように
、形成され定本蒸気および二酸化炭素と燃料ガスと混合
することは完全に排除され、その二酸化炭素は電解質を
通る拡散によるか、あるいは反応ガス室２２からの直接
的移送によるかのいずれかによって、カソード電気化学
的反応に利用される。
理論的には、本発明によるアノードをもつ熔融炭酸塩燃
料電池は唯一の供給ガス類としての水素ふ・よび酸素で
以て運転され、水と発生電気とが電池から取出される唯
一生成物である。燃料室には純粋な水素が供給され、そ
れが解離し、水素イオン滲透性固体箔を通って拡散し、
炭酸塩イオンと反応して水蒸気とＣＯ２を生成する。そ
の水蒸気とＣＯ２は多孔質電解質マトリックスを通して
カソードへ拡散し、そこでＣＯ２がカソード電気化学に
よって発生される酸化物イオンと反応して炭酸塩イオン
を再形成し、生成水蒸気はカソード構造体を通してオキ
シダント室２０の中へ拡散する。
料電池は唯一の供給ガス類としての水素ふ・よび酸素で
以て運転され、水と発生電気とが電池から取出される唯
一生成物である。燃料室には純粋な水素が供給され、そ
れが解離し、水素イオン滲透性固体箔を通って拡散し、
炭酸塩イオンと反応して水蒸気とＣＯ２を生成する。そ
の水蒸気とＣＯ２は多孔質電解質マトリックスを通して
カソードへ拡散し、そこでＣＯ２がカソード電気化学に
よって発生される酸化物イオンと反応して炭酸塩イオン
を再形成し、生成水蒸気はカソード構造体を通してオキ
シダント室２０の中へ拡散する。
オキシダント室には酸素と必要な二酸化炭素だけを供給
してカソードにおける二酸化炭素濃度を最小のカソード
分極水準に維持する必要があり、カソード電気化学用の
二酸化炭素は電解質マ） ＩＪソックス横切ってアノー
ドから拡散によって供給される。アノード反応において
生成される水蒸気はカソード構造体を通してオキシダン
ト室へ拡散するが、この場合水蒸気をオキシダント室か
ら除去して蓄積を防ぐことだけが必要である。これはオ
キシダント室の排気をカソード熱交換器へ経て循還して
水を凝縮反出し、ガスをカソード室へ循還することによ
って容易に達成することができる。
してカソードにおける二酸化炭素濃度を最小のカソード
分極水準に維持する必要があり、カソード電気化学用の
二酸化炭素は電解質マ） ＩＪソックス横切ってアノー
ドから拡散によって供給される。アノード反応において
生成される水蒸気はカソード構造体を通してオキシダン
ト室へ拡散するが、この場合水蒸気をオキシダント室か
ら除去して蓄積を防ぐことだけが必要である。これはオ
キシダント室の排気をカソード熱交換器へ経て循還して
水を凝縮反出し、ガスをカソード室へ循還することによ
って容易に達成することができる。
ただし、酸素と二酸化炭素は必要に応じて添加される。
この種の理論的機作へ向けての電池操作は本発明の電池
を使って達成することができる。と言うのは電池のアノ
ード側をカソード側より高い圧力で運転し、それによっ
て所望条件を圧力駆動することができるからである。ま
た１本発明のアノード構造は生成水と二酸化炭素とをよ
り完全に移すためにアノードの反応ガス室からカソード
のオキシダント室への電池内部循還を可能にする。
を使って達成することができる。と言うのは電池のアノ
ード側をカソード側より高い圧力で運転し、それによっ
て所望条件を圧力駆動することができるからである。ま
た１本発明のアノード構造は生成水と二酸化炭素とをよ
り完全に移すためにアノードの反応ガス室からカソード
のオキシダント室への電池内部循還を可能にする。
図２は熔融炭酸塩燃料電池のセルユニットにおける本発
明の二室アノードの一つの態様を断面で示すものである
。セルユニット１０はカソード１２、熔融炭酸塩電解質
１３および二室アノード１７で以て示される。カソード
１２は、電解質１６と向かい合う側においてカソードオ
キシダント室２０を形成する波型集電体１６をもつ多孔
質金属酸化物から成る。アノード１７は、張り出したリ
ブ１４ｂをもつ電解質滲透性の焼結金属板構造体１４．
、片面がリブ１４ｂの端と接触してアノード反応ガス室
２２を形成している。水素イオン滲透性で分子状水素お
よび電解質が非滲透性である金属箔１５、および金属箔
１５と接触して金属質波型の山の片面をもち、金属箔と
の間に燃料室２１を画成する波型金属質集電体１６がら
成る。
明の二室アノードの一つの態様を断面で示すものである
。セルユニット１０はカソード１２、熔融炭酸塩電解質
１３および二室アノード１７で以て示される。カソード
１２は、電解質１６と向かい合う側においてカソードオ
キシダント室２０を形成する波型集電体１６をもつ多孔
質金属酸化物から成る。アノード１７は、張り出したリ
ブ１４ｂをもつ電解質滲透性の焼結金属板構造体１４．
、片面がリブ１４ｂの端と接触してアノード反応ガス室
２２を形成している。水素イオン滲透性で分子状水素お
よび電解質が非滲透性である金属箔１５、および金属箔
１５と接触して金属質波型の山の片面をもち、金属箔と
の間に燃料室２１を画成する波型金属質集電体１６がら
成る。
図２に示すとおりのセルユニットの形態は積重ねセルに
特に適当であり、その場合集電体１６はまたセル隔壁お
よびアノードからカソードへの電子の伝導の定めの内部
電気導体、としての役割をもつ。
特に適当であり、その場合集電体１６はまたセル隔壁お
よびアノードからカソードへの電子の伝導の定めの内部
電気導体、としての役割をもつ。
本発明の二室アノードは高表面積を提供する多孔性金属
焼結物質の平板部分１４．と張出しリブ１４ｂとから成
る多孔性金属アノード構造体１４から製作することがで
きる。適当である多孔性金属電極構造体は米国特許第４
，２４７，６（１４号およびそこに引用された文献に記
載されているようなものを含む。一般的には、それらの
多孔性金属アノードは安定剤が添加されているニッケル
、鉄。
焼結物質の平板部分１４．と張出しリブ１４ｂとから成
る多孔性金属アノード構造体１４から製作することがで
きる。適当である多孔性金属電極構造体は米国特許第４
，２４７，６（１４号およびそこに引用された文献に記
載されているようなものを含む。一般的には、それらの
多孔性金属アノードは安定剤が添加されているニッケル
、鉄。
マえはコバルトが主である。アノード反応にとって適切
に多孔質であり、安定で触媒作用のある物雪はどれでも
本発明のアノードの多孔性部分として用いられる。張出
しリブ１４ｂは多孔性金属平板アノード部分１４．と同
じ構造であるように示されているが、これらのリブは多
孔質構成であることは必要ではない。リブは電解質滲透
性の焼結金属平板構造体１４．との複合体の形を取っｔ
非多孔性金属物質であってよい。用語「リブ」とは、多
孔質平板アノード部分１４．からのいかなる張出し部で
あってもよいことを意味するが、それは。
に多孔質であり、安定で触媒作用のある物雪はどれでも
本発明のアノードの多孔性部分として用いられる。張出
しリブ１４ｂは多孔性金属平板アノード部分１４．と同
じ構造であるように示されているが、これらのリブは多
孔質構成であることは必要ではない。リブは電解質滲透
性の焼結金属平板構造体１４．との複合体の形を取っｔ
非多孔性金属物質であってよい。用語「リブ」とは、多
孔質平板アノード部分１４．からのいかなる張出し部で
あってもよいことを意味するが、それは。
固体金属箔１５との組合せで、電解質１６と向き合う多
孔性金属板構造体１４．の面に隣接してアノード反応ガ
ス室２２を形成する。水素イオン滲透性固体金属箔は、
アノード反応を妨害せずかつその箔を通して十分な水素
イオン拡散を提供する金属であればどれであってもよい
。適当である金属としてはパラジウム、ニッケル、コバ
ルト、鉄。
孔性金属板構造体１４．の面に隣接してアノード反応ガ
ス室２２を形成する。水素イオン滲透性固体金属箔は、
アノード反応を妨害せずかつその箔を通して十分な水素
イオン拡散を提供する金属であればどれであってもよい
。適当である金属としてはパラジウム、ニッケル、コバ
ルト、鉄。
ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金
、チタン、ジルコニウム、ハーフニウム、バナジウム、
ニオブ、メンタル、銅、銀および金、訃よびそれらの合
金が挙げられ、特に、パラジウム、銅、ニッケルおよび
パラジウム−銀合金が挙げられる。銅、ニッケルおよび
それらの混合物の膜箔はそれらの高電気伝導度、高い機
械的安定性、および低コストの故に特に好ましい。箔の
適当な厚さは約０．０００１から約０．００１インチで
あり、その下限は孔のない箔を提供するという夢精によ
って制限される。好ましくは、箔は０．０００５インチ
より薄い。孔開き金属、エキスパンデッド金属、あるい
は導電性多孔質セラミックの不活性な多孔質支持体のよ
うな機械的支持体を使ってより薄い箔にその固体金属箔
を通る水素イオン拡散をより大きくさせることもできる
。固体金属箔は約１６０ｍＡ／ｉ をこえる電流密度
を持続する十分な水素イオン拡散を提供することが見出
された。
、チタン、ジルコニウム、ハーフニウム、バナジウム、
ニオブ、メンタル、銅、銀および金、訃よびそれらの合
金が挙げられ、特に、パラジウム、銅、ニッケルおよび
パラジウム−銀合金が挙げられる。銅、ニッケルおよび
それらの混合物の膜箔はそれらの高電気伝導度、高い機
械的安定性、および低コストの故に特に好ましい。箔の
適当な厚さは約０．０００１から約０．００１インチで
あり、その下限は孔のない箔を提供するという夢精によ
って制限される。好ましくは、箔は０．０００５インチ
より薄い。孔開き金属、エキスパンデッド金属、あるい
は導電性多孔質セラミックの不活性な多孔質支持体のよ
うな機械的支持体を使ってより薄い箔にその固体金属箔
を通る水素イオン拡散をより大きくさせることもできる
。固体金属箔は約１６０ｍＡ／ｉ をこえる電流密度
を持続する十分な水素イオン拡散を提供することが見出
された。
集電板１６は米国特許第４，５７９，７８８号に記載の
とおりに形成することができ、ま几それは積重ねセルで
の使用には、その特許に記載されているバイメタル性隔
離板としても役立つ。「波型」金属集電体という用語は
、固体箔１５および／ま友は多孔性アノード構造体１４
と電気的に接触させ、かつ固体箔１５との組合せで燃料
室２１を形成するような様式で張出し几隆起部をもつ任
意の形状を意味する。
とおりに形成することができ、ま几それは積重ねセルで
の使用には、その特許に記載されているバイメタル性隔
離板としても役立つ。「波型」金属集電体という用語は
、固体箔１５および／ま友は多孔性アノード構造体１４
と電気的に接触させ、かつ固体箔１５との組合せで燃料
室２１を形成するような様式で張出し几隆起部をもつ任
意の形状を意味する。
熔融炭酸塩電解質１３は米国特許第４，０７９，１７１
号に記載されているような、リチウム、カリウムおよび
す） ＩＪウムのアルカリ金属炭酸塩およびそれらの二
成分または三成分炭酸塩、のような、燃料電池での使用
に適する熔融炭酸塩電解質であればどれであってもよい
。電解質は当業界で知られるとおりに補強することがで
きる。カソード構造体１２は、当業界で知られていると
おりの、通常はニッケル、リチウムフェライト卦よびリ
チウムマンガネートである。適切に多孔質の金属酸化物
カソードのいずれかを、熔融炭酸塩電解液１３と、多孔
質金属酸化物カソード１１及び集電体１６とによって画
成されるオキシダント室２０との間に含む。
号に記載されているような、リチウム、カリウムおよび
す） ＩＪウムのアルカリ金属炭酸塩およびそれらの二
成分または三成分炭酸塩、のような、燃料電池での使用
に適する熔融炭酸塩電解質であればどれであってもよい
。電解質は当業界で知られるとおりに補強することがで
きる。カソード構造体１２は、当業界で知られていると
おりの、通常はニッケル、リチウムフェライト卦よびリ
チウムマンガネートである。適切に多孔質の金属酸化物
カソードのいずれかを、熔融炭酸塩電解液１３と、多孔
質金属酸化物カソード１１及び集電体１６とによって画
成されるオキシダント室２０との間に含む。
本発明の二室熔融炭酸塩燃料電池アノードの一態様にお
いては、炭化水素リホーミング触媒が燃料室２１内に含
まれていて燃料電池に対して内部的に炭化水素燃料を改
質するようになっている。
いては、炭化水素リホーミング触媒が燃料室２１内に含
まれていて燃料電池に対して内部的に炭化水素燃料を改
質するようになっている。
内部的スチームリホーミングは有利には、アノード燃料
室２１においてその場で、担持触媒をその室中に、例え
ば集電体壁内側に沈着させる等の方法で置くことによっ
て達成することができる。本発明のアノード中のリホー
ミング触媒は熔融炭酸塩電解質から固体金属箔１５によ
って隔離され、従ってリホーミング触媒の炭酸塩被毒は
問題ではない。担持ニッケルのよう々慣用的リホーミン
グ触媒が、汚染燃料ガスによって悪影響を受けないかぎ
り使用することができる。同様に、燃料室２１へ供給さ
れる燃料ガスは炭酸塩電解質から隔離されて、燃料流に
よって導入されるかもしれない硫化物および塩化物によ
る電解質汚染を妨げる。
室２１においてその場で、担持触媒をその室中に、例え
ば集電体壁内側に沈着させる等の方法で置くことによっ
て達成することができる。本発明のアノード中のリホー
ミング触媒は熔融炭酸塩電解質から固体金属箔１５によ
って隔離され、従ってリホーミング触媒の炭酸塩被毒は
問題ではない。担持ニッケルのよう々慣用的リホーミン
グ触媒が、汚染燃料ガスによって悪影響を受けないかぎ
り使用することができる。同様に、燃料室２１へ供給さ
れる燃料ガスは炭酸塩電解質から隔離されて、燃料流に
よって導入されるかもしれない硫化物および塩化物によ
る電解質汚染を妨げる。
このように、燃料ガス中のこのような汚染物濃度の程度
は、使用時には、リホーミング触媒の被毒によってのみ
制限される。天然ガス、および天然産有機炭素質物質の
ガス化生成物の直接使用を可能にするためには、耐硫黄
性であるリホーミング触媒を使用することができる。本
発明の二室熔融炭酸塩燃料電池アノードの場合、長時間
の運転期間にわ几って、天然産有機炭素質物質から誘導
される中程度Ｂｔｕ 燃料を使用することができ、ガス
の硫化物および塩化物の汚染物浄化は、内部リホーミン
グが用いられるときにリホーミング触媒の許容度に制限
されるだけである。
は、使用時には、リホーミング触媒の被毒によってのみ
制限される。天然ガス、および天然産有機炭素質物質の
ガス化生成物の直接使用を可能にするためには、耐硫黄
性であるリホーミング触媒を使用することができる。本
発明の二室熔融炭酸塩燃料電池アノードの場合、長時間
の運転期間にわ几って、天然産有機炭素質物質から誘導
される中程度Ｂｔｕ 燃料を使用することができ、ガス
の硫化物および塩化物の汚染物浄化は、内部リホーミン
グが用いられるときにリホーミング触媒の許容度に制限
されるだけである。
図２に示すとおり９本発明の二室アノードを利用する際
には、アノード反応ガス室２２から残留する二酸化炭素
と水をこれらの室の開放端において単純分岐させること
によって、内部分岐２５によって示されるとおりに、カ
ソード酸化体室２０へ送るのが実際的である。固体箔１
５がガス遮断体として作用するので、アノード室はカソ
ードオキシダント室より高い圧力で操作して燃料ガスと
オキシダントガスの交錯を減らすことができる。
には、アノード反応ガス室２２から残留する二酸化炭素
と水をこれらの室の開放端において単純分岐させること
によって、内部分岐２５によって示されるとおりに、カ
ソード酸化体室２０へ送るのが実際的である。固体箔１
５がガス遮断体として作用するので、アノード室はカソ
ードオキシダント室より高い圧力で操作して燃料ガスと
オキシダントガスの交錯を減らすことができる。
空気をオキンダントとして用い不純水素を燃料として用
いる上記タイプの電池の実際の運転においては、未反応
ガスを運び去るために燃料室およびオキシダント室の両
方からの排気が望ましい。
いる上記タイプの電池の実際の運転においては、未反応
ガスを運び去るために燃料室およびオキシダント室の両
方からの排気が望ましい。
以上、明細書において本発明をそのいくつかの好ましい
態様について記述し、多ぐの細部を解説の目的で述べて
きたが、当業者であれば、本発明は更に他の態様も可能
であり、ま友ここに記述した細部のあるものは本発明の
基本原理からはずれない限シかなりの程度に変更可能で
あることは明らかであろう。
態様について記述し、多ぐの細部を解説の目的で述べて
きたが、当業者であれば、本発明は更に他の態様も可能
であり、ま友ここに記述した細部のあるものは本発明の
基本原理からはずれない限シかなりの程度に変更可能で
あることは明らかであろう。
図１は本発明の二室アノードを利用する燃料な池におけ
る電気化学的反応を模式的に示す図であり、そして図２
は本発明による二室アノード構造体の一つの態様を利用
する燃料電池ユニットの模式的断面図である。 １０・・・電池ユニット １１・・・カソード １３・
・・電解質 １４，１４．・・・板構造体 １４ｂ・・
・リブ１５・・・金属箔 １６・・・波形集電体 １７
・・・二室アノード ２０・・・オキシダント室２１・
・・燃料室２２・・・反応ガス室 ２５・・・内部分岐
。 、Ｔ− 代 理 人 弁理士 湯 浅 恭 三□、−（外
３名）
る電気化学的反応を模式的に示す図であり、そして図２
は本発明による二室アノード構造体の一つの態様を利用
する燃料電池ユニットの模式的断面図である。 １０・・・電池ユニット １１・・・カソード １３・
・・電解質 １４，１４．・・・板構造体 １４ｂ・・
・リブ１５・・・金属箔 １６・・・波形集電体 １７
・・・二室アノード ２０・・・オキシダント室２１・
・・燃料室２２・・・反応ガス室 ２５・・・内部分岐
。 、Ｔ− 代 理 人 弁理士 湯 浅 恭 三□、−（外
３名）
Claims (23)
- （１）熔融炭酸塩燃料電池において使用するための二室
アノード構造体であって、 片面を電解質と接触するよう適合させ反対面がその面か
ら張り出している複数個のリブをもつ電解質滲透性金属
板構造体；片面を上記リブの端と接触させた水素イオン
滲透性でかつ分子状水素および電解質は非滲透性である
金属箔であって、上記滲透性金属板構造体の上記反対面
とリブおよび上記金属箔の上記片面とがアノード反応ガ
ス室を画成するようになっている上記金属箔；および複
数個の山をもちかつそれらの山において上記金属箔の反
対面と接触している片面をもつ波型金属集電体であって
、この波型金属集電体の上記片面と上記金属箔の上記反
対面とがアノード燃料ガス室を画成するようになってい
る上記波型金属集電体；から成ることを特徴とする二室
アノード構造体。 - （２）上記金属箔が約０．０００１から約０．００１イ
ンチの厚さである特許請求の範囲第１項に記載の二室ア
ノード構造体。 - （３）上記金属箔が約０．０００５インチより薄い特許
請求の範囲第１項に記載の二室アノード構造体。 - （４）上記金属箔が銅、ニッケルおよびそれらの混合物
より成る群から選ばれたものから成る特許請求の範囲第
１項に記載の二室アノード構造体。 - （５）炭化水素リホーミング触媒が上記アノード燃料ガ
ス室中に保持されている特許請求の範囲第１項に記載の
二室アノード構造体。 - （６）上記のアノード反応ガス室がさらにカソードオキ
シダント室と連通する導管手段を含んでいる特許請求の
範囲第１項に記載の二室アノード構造体。 - （７）上記波型金属集電体の上記の山が、上記金属箔と
接している上記リブの端と向い合って上記金属箔と接触
している特許請求の範囲第１項に記載の二室アノード構
造体。 - （８）複数個の上記アノード反応ガス室および上記アノ
ード燃料ガス室が各々並列関係にある特許請求の範囲第
１項に記載の二室アノード構造体。 - （９）燃料室と協同するアノード、オキシダント室と協
同するカソード、およびそれらの間のアルカリ金属炭酸
塩電解質から成る熔融炭酸塩燃料電池において、 アノードが、電解質と接触するよう適合させた片面と自
らの面から張り出した複数個のリブをもつ反対面とをも
つ電解質滲透性金属板構造体；片面を上記リブの端と接
触させた、水素イオン滲透性で分子状水素および電解質
は非滲透性である金属箔であって、上記滲透性金属板構
造体の上記反対面とリブおよび上記金属箔の上記片面と
がアノード反応ガス室を画成するようになっている上記
金属箔；および複数個の山をもち、かつそれらの山にお
いて上記金属箔の反対面と接する片面をもつ波型金属集
電体であって、この波型金属集電体の上記片面と上記金
属箔の上記反対面とがアノード燃料ガス室を画成するよ
うになっている上記波型金属集電体； から成ることを特徴とする上記熔融炭酸塩燃料電池。 - （１０）上記金属箔が約０．０００１から約０．００１
インチの厚さである特許請求の範囲第９項に記載の熔融
炭酸塩燃料電池。 - （１１）上記金属箔が約０．０００５インチより薄い特
許請求の範囲第９項に記載の熔融炭酸塩燃料電池。 - （１２）上記金属箔が銅、ニッケルおよびそれらの混合
物から成る群から選ばれたものから成る特許請求の範囲
第９項に記載の熔融炭酸塩燃料電池。 - （１３）炭化水素リホーミング触媒が上記アノード燃料
ガス室に維持されている特許請求の範囲第９項に記載の
熔融炭酸塩燃料電池。 - （１４）上記のアノード反応ガス室がさらにカソードオ
キシダント室と連通する導管手段を含んでいる特許請求
の範囲第９項に記載の熔融炭酸塩燃料電池。 - （１５）上記波型金属集電体が上記金属箔と接する上記
リブの端と向い合って上記金属箔と接触している特許請
求の範囲第９項に記載の熔融炭酸塩燃料電池。 - （１６）複数個の上記アノード反応ガス室および上記ア
ノード燃料ガス室が各々並列関係にある特許請求の範囲
第９項に記載の熔融炭酸塩燃料電池。 - （１７）複数個の電池が相互の上に積重ねられ、上記集
電体がその反対面の山を上記電解質と向い合う上記カソ
ードの面と接触して有し、上記集電体の反対面と上記カ
ソードの上記面とが複数個の上記オキシダント室を画成
している特許請求の範囲第１６項に記載の熔融炭酸塩燃
料電池。 - （１８）熔融炭酸塩電解質燃料電池の運転方法であって
、 水素含有撚料を燃料室に供給し、この燃料室は水素イオ
ン滲透性で分子状水素および電解質は非滲透性である金
属箔によってアノード反応ガス室と分離されており； 上記水素をイオン性水素に解離させ； このイオン性水素を上記金属箔を通じて、上記熔融炭酸
塩電解質と隣接する滲透性金属アノード構造体から成る
上記アノード反応ガス室に送り；上記滲透性アノード構
造体の中で上記イオン性水素を炭酸塩イオンと反応させ
て水、二酸化炭素および電子を生成させ； この生成した水、二酸化炭素および２個の電子を上記熔
融炭酸塩電解質の反対側の滲透性金属カソード構造体に
送り； 酸素を上記滲透性カソード構造体から成るオキシダント
室に供給し； その滲透性カソード構造体の中で上記の二酸化炭素、酸
素および電子を反応させて上記カソードに送るための炭
酸イオンを生成させ；そして、水を上記オキシダント室
から除去する； ことを特徴とする上記運転方法。 - （１９）上記燃料中の炭化水素の少くとも一部を水素に
、上記燃料室中に炭化水素リホーミング触媒を存在させ
て触媒的に改質する工程を更に含む特許請求の範囲第１
８項に記載の方法。 - （２０）二酸化炭素を導管手段を通して上記アノード反
応ガス室から上記オキシダント室に送る特許請求の範囲
第１８項に記載の方法。 - （２１）熔融アルカリ炭酸塩電解質燃料電池による電気
の創出方法において、 水素含有撚料を燃料室に供給し、その燃料室がアノード
反応ガス室から水素イオン滲透性で分子状水素および電
解質は非滲透性である金属箔によって分離されており； 上記水素をイオン性水素に解離させ；そして上記イオン
性水素を上記金属箔を通して、上記熔融炭酸塩電解質と
隣接する滲透性金属質アノードから成る上記アノード反
応ガス室に送る；ことを特徴とする上記方法。 - （２２）上記燃料中の炭化水素の少くとも一部を水素に
、上記燃料室中に炭化水素リホーミング触媒を存在させ
て触媒的に改質する工程を更に含む特許請求の範囲第２
１項に記載の方法。 - （２３）上記のアノード反応ガス室中で形成される二酸
化炭素を導管手段を通して上記燃料電池のカソードと協
同するオキシダント室に送る特許請求の範囲第２１項に
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US899878 | 1986-08-25 | ||
| US06/899,878 US4702973A (en) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | Dual compartment anode structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362155A true JPS6362155A (ja) | 1988-03-18 |
| JP2554664B2 JP2554664B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=25411685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62211203A Expired - Fee Related JP2554664B2 (ja) | 1986-08-25 | 1987-08-25 | 二室アノ−ド構造体 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4702973A (ja) |
| EP (1) | EP0257398B1 (ja) |
| JP (1) | JP2554664B2 (ja) |
| AT (1) | ATE72076T1 (ja) |
| CA (1) | CA1282456C (ja) |
| DE (1) | DE3776227D1 (ja) |
| DK (1) | DK441387A (ja) |
| ES (1) | ES2028831T3 (ja) |
| FI (1) | FI92445C (ja) |
| GR (1) | GR3003645T3 (ja) |
| IE (1) | IE60292B1 (ja) |
| NO (1) | NO172089C (ja) |
| PT (1) | PT85578B (ja) |
Families Citing this family (64)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5071718A (en) * | 1987-03-26 | 1991-12-10 | Institute Of Gas Technology | Use of sulfur containing fuel in molten carbonate fuel cells |
| DE3873573T2 (de) * | 1987-03-26 | 1993-01-21 | Inst Gas Technology | Verwendung von schwefel enthaltendem brennstoff in brennstoffzellen mit geschmolzenem carbonat. |
| US5246791A (en) * | 1988-07-06 | 1993-09-21 | Johnson Matthey Public Limited Company | Fuel cell containing a reforming catalyst |
| US5227256A (en) * | 1989-05-03 | 1993-07-13 | Institute Of Gas Technology | Fully internal manifolded fuel cell stack |
| US5342706A (en) * | 1989-05-03 | 1994-08-30 | Institute Of Gas Technology | Fully internal manifolded fuel cell stack |
| CA2016517C (en) * | 1989-05-11 | 1999-01-12 | Dale R. Shackle | Solid state electrochemical cell having microroughened current collector |
| US5763114A (en) * | 1994-09-01 | 1998-06-09 | Gas Research Institute | Integrated reformer/CPN SOFC stack module design |
| US5643690A (en) * | 1994-11-11 | 1997-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Molten carbonate fuel cell |
| US5795665A (en) * | 1996-08-19 | 1998-08-18 | Energy Research Corporation | Fuel cell sub-assembly with a plurality of dimples |
| DE19636068C2 (de) * | 1996-09-05 | 2002-02-28 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Wasserstoff- und/oder Synthesegasgewinnung |
| AUPO724997A0 (en) * | 1997-06-10 | 1997-07-03 | Ceramic Fuel Cells Limited | A fuel cell assembly |
| US6383677B1 (en) | 1999-10-07 | 2002-05-07 | Allen Engineering Company, Inc. | Fuel cell current collector |
| US6777126B1 (en) | 1999-11-16 | 2004-08-17 | Gencell Corporation | Fuel cell bipolar separator plate and current collector assembly and method of manufacture |
| KR100339795B1 (ko) * | 2000-01-25 | 2002-06-07 | 박호군 | 탄산염 차단막이 구비된 직접 내부개질형 용융탄산염연료전지 |
| US6602626B1 (en) | 2000-02-16 | 2003-08-05 | Gencell Corporation | Fuel cell with internal thermally integrated autothermal reformer |
| WO2001071842A2 (en) | 2000-03-17 | 2001-09-27 | Allen Engineering Company, Inc. | Fuel cell stack assembly |
| WO2001094450A2 (en) | 2000-06-02 | 2001-12-13 | Sri International | Polymer membrane composition |
| CA2320551C (en) | 2000-09-25 | 2005-12-13 | Questair Technologies Inc. | Compact pressure swing adsorption apparatus |
| EP1393400B1 (en) | 2001-06-01 | 2008-07-09 | Polyfuel, Inc. | Removable fuel cartridge, fuel cell assembly comprising said fuel cartridge for portable electronic devices and corresponding device |
| US7316855B2 (en) | 2001-06-01 | 2008-01-08 | Polyfuel, Inc. | Fuel cell assembly for portable electronic device and interface, control, and regulator circuit for fuel cell powered electronic device |
| US20030064269A1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-03 | Kelly Sean M. | Fuel cell stack having a featured interconnect element |
| US6772617B1 (en) | 2003-01-24 | 2004-08-10 | Gencell Corporation | Method and apparatus for in-situ leveling of progressively formed sheet metal |
| JP4543612B2 (ja) * | 2003-03-11 | 2010-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| US7732084B2 (en) * | 2004-02-04 | 2010-06-08 | General Electric Company | Solid oxide fuel cell with internal reforming, catalyzed interconnect for use therewith, and methods |
| US7687183B2 (en) * | 2004-08-25 | 2010-03-30 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Electrochemical fuel cell elements having improved compression over channels |
| EP1982364A4 (en) | 2006-01-23 | 2010-07-07 | Bloom Energy Corp | MODULAR FUEL CELL SYSTEM |
| US7659022B2 (en) * | 2006-08-14 | 2010-02-09 | Modine Manufacturing Company | Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor |
| US8241801B2 (en) | 2006-08-14 | 2012-08-14 | Modine Manufacturing Company | Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor |
| US8920997B2 (en) | 2007-07-26 | 2014-12-30 | Bloom Energy Corporation | Hybrid fuel heat exchanger—pre-reformer in SOFC systems |
| US8852820B2 (en) | 2007-08-15 | 2014-10-07 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell stack module shell with integrated heat exchanger |
| WO2009105191A2 (en) | 2008-02-19 | 2009-08-27 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system containing anode tail gas oxidizer and hybrid heat exchanger/reformer |
| US8968958B2 (en) | 2008-07-08 | 2015-03-03 | Bloom Energy Corporation | Voltage lead jumper connected fuel cell columns |
| JP5580837B2 (ja) | 2009-01-29 | 2014-08-27 | プリンストン ユニバーシティー | 二酸化炭素の有機生成物への変換 |
| US20110114502A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-05-19 | Emily Barton Cole | Reducing carbon dioxide to products |
| US20130014484A1 (en) | 2009-12-21 | 2013-01-17 | Luciano Caprile | System and method for separating co2 from combustion exhaust gas by means of mcfc multistacks |
| US8721866B2 (en) * | 2010-03-19 | 2014-05-13 | Liquid Light, Inc. | Electrochemical production of synthesis gas from carbon dioxide |
| US8845877B2 (en) | 2010-03-19 | 2014-09-30 | Liquid Light, Inc. | Heterocycle catalyzed electrochemical process |
| US8500987B2 (en) * | 2010-03-19 | 2013-08-06 | Liquid Light, Inc. | Purification of carbon dioxide from a mixture of gases |
| US8524066B2 (en) * | 2010-07-29 | 2013-09-03 | Liquid Light, Inc. | Electrochemical production of urea from NOx and carbon dioxide |
| US8845878B2 (en) | 2010-07-29 | 2014-09-30 | Liquid Light, Inc. | Reducing carbon dioxide to products |
| US8440362B2 (en) | 2010-09-24 | 2013-05-14 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell mechanical components |
| US8961774B2 (en) | 2010-11-30 | 2015-02-24 | Liquid Light, Inc. | Electrochemical production of butanol from carbon dioxide and water |
| US8568581B2 (en) * | 2010-11-30 | 2013-10-29 | Liquid Light, Inc. | Heterocycle catalyzed carbonylation and hydroformylation with carbon dioxide |
| US9090976B2 (en) | 2010-12-30 | 2015-07-28 | The Trustees Of Princeton University | Advanced aromatic amine heterocyclic catalysts for carbon dioxide reduction |
| US8563180B2 (en) | 2011-01-06 | 2013-10-22 | Bloom Energy Corporation | SOFC hot box components |
| US8562811B2 (en) | 2011-03-09 | 2013-10-22 | Liquid Light, Inc. | Process for making formic acid |
| JP2014520959A (ja) | 2011-07-06 | 2014-08-25 | リキッド・ライト・インコーポレーテッド | 二酸化炭素の捕捉及び有機生成物への転化 |
| KR20140050038A (ko) | 2011-07-06 | 2014-04-28 | 리퀴드 라이트 인코포레이티드 | 이산화탄소의 카복실산, 글리콜 및 카복실레이트로의 환원 |
| US8641885B2 (en) | 2012-07-26 | 2014-02-04 | Liquid Light, Inc. | Multiphase electrochemical reduction of CO2 |
| US8845875B2 (en) | 2012-07-26 | 2014-09-30 | Liquid Light, Inc. | Electrochemical reduction of CO2 with co-oxidation of an alcohol |
| US20140206896A1 (en) | 2012-07-26 | 2014-07-24 | Liquid Light, Inc. | Method and System for Production of Oxalic Acid and Oxalic Acid Reduction Products |
| US10329676B2 (en) | 2012-07-26 | 2019-06-25 | Avantium Knowledge Centre B.V. | Method and system for electrochemical reduction of carbon dioxide employing a gas diffusion electrode |
| US9175407B2 (en) | 2012-07-26 | 2015-11-03 | Liquid Light, Inc. | Integrated process for producing carboxylic acids from carbon dioxide |
| US8858777B2 (en) | 2012-07-26 | 2014-10-14 | Liquid Light, Inc. | Process and high surface area electrodes for the electrochemical reduction of carbon dioxide |
| US9873951B2 (en) | 2012-09-14 | 2018-01-23 | Avantium Knowledge Centre B.V. | High pressure electrochemical cell and process for the electrochemical reduction of carbon dioxide |
| US9755263B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-09-05 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell mechanical components |
| JP6520936B2 (ja) | 2013-10-23 | 2019-05-29 | ブルーム エネルギー コーポレイション | 高級炭化水素の選択的改質のための予備改質器 |
| US9461320B2 (en) | 2014-02-12 | 2016-10-04 | Bloom Energy Corporation | Structure and method for fuel cell system where multiple fuel cells and power electronics feed loads in parallel allowing for integrated electrochemical impedance spectroscopy (EIS) |
| US10651496B2 (en) | 2015-03-06 | 2020-05-12 | Bloom Energy Corporation | Modular pad for a fuel cell system |
| WO2018160850A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | Fuelcell Energy, Inc. | Electrolyte barrier for preventing electrolyte creep from an anode to a direct internal reforming catalyst of a fuel cell |
| US11398634B2 (en) | 2018-03-27 | 2022-07-26 | Bloom Energy Corporation | Solid oxide fuel cell system and method of operating the same using peak shaving gas |
| WO2020112812A1 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with enhanced co 2 utilization |
| EP4066301A1 (en) | 2019-11-26 | 2022-10-05 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Operation of molten carbonate fuel cells with high electrolyte fill level |
| US11978931B2 (en) | 2021-02-11 | 2024-05-07 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Flow baffle for molten carbonate fuel cell |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124167A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 内部改質型溶融炭酸塩形燃料電池 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE639862A (ja) * | 1961-12-05 | 1900-01-01 | ||
| GB1181220A (en) * | 1966-02-16 | 1970-02-11 | Atlantic Richfield Co | Fuel Cell |
| US3508969A (en) * | 1966-05-18 | 1970-04-28 | Gen Motors Corp | Galvanic cell with removable barrier between electrolyte and electrode and process for activating cell |
| US3730774A (en) * | 1967-06-01 | 1973-05-01 | Gen Electric | Ammonia fuel cell with iridium catalyst and method of using the cell |
| US3592941A (en) * | 1967-12-26 | 1971-07-13 | American Gas Ass | Method for producing electron flow in carbonate electrolyte fuel cell |
| DE1796016A1 (de) * | 1968-08-16 | 1972-02-17 | Siemens Ag | Brennstoffelement zur Umsetzung von fluessigen und gasfoermigen Reaktanten bei Temperaturen von 125 bis 300 C |
| US4389467A (en) * | 1979-12-27 | 1983-06-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Porous electrolyte retainer for molten carbonate fuel cell |
| US4279970A (en) * | 1980-02-20 | 1981-07-21 | Electric Power Research Institute, Inc. | Electrochemical cell including ribbed electrode substrates |
| US4365007A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-21 | Energy Research Corporation | Fuel cell with internal reforming |
| US4555453A (en) * | 1981-10-01 | 1985-11-26 | Electric Power Research, Inc. | Method for forming molten carbonate fuel cell component and structure |
| US4404267A (en) * | 1982-04-26 | 1983-09-13 | General Electric Company | Anode composite for molten carbonate fuel cell |
| US4507262A (en) * | 1982-10-07 | 1985-03-26 | General Electric Company | Bubble pressure barrier and electrode composite |
| SE8206994L (sv) * | 1982-12-08 | 1984-06-09 | Lindstroem Ab Olle | Kemoelektrisk cell med atminstone en gaselektrod |
| US4579788A (en) * | 1983-10-18 | 1986-04-01 | Institute Of Gas Technology | High temperature fuel cell wet seal |
| JPS6124170A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 溶融炭酸塩形燃料電池 |
| JPH081810B2 (ja) * | 1985-02-20 | 1996-01-10 | 三菱電機株式会社 | 内部改質形溶融炭酸塩形燃料電池 |
-
1986
- 1986-08-25 US US06/899,878 patent/US4702973A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-08-05 CA CA000543783A patent/CA1282456C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-06 AT AT87111362T patent/ATE72076T1/de active
- 1987-08-06 EP EP87111362A patent/EP0257398B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-06 ES ES198787111362T patent/ES2028831T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-06 DE DE8787111362T patent/DE3776227D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-24 FI FI873655A patent/FI92445C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-08-24 IE IE226087A patent/IE60292B1/en not_active IP Right Cessation
- 1987-08-24 DK DK441387A patent/DK441387A/da not_active Application Discontinuation
- 1987-08-24 NO NO873557A patent/NO172089C/no unknown
- 1987-08-24 PT PT85578A patent/PT85578B/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-08-25 JP JP62211203A patent/JP2554664B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-23 GR GR920400023T patent/GR3003645T3/el unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124167A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 内部改質型溶融炭酸塩形燃料電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2028831T3 (es) | 1992-07-16 |
| US4702973A (en) | 1987-10-27 |
| PT85578B (pt) | 1993-11-30 |
| DK441387A (da) | 1988-02-26 |
| DK441387D0 (da) | 1987-08-24 |
| NO873557L (no) | 1988-02-26 |
| EP0257398B1 (en) | 1992-01-22 |
| JP2554664B2 (ja) | 1996-11-13 |
| ATE72076T1 (de) | 1992-02-15 |
| DE3776227D1 (de) | 1992-03-05 |
| FI92445C (fi) | 1994-11-10 |
| FI873655A0 (fi) | 1987-08-24 |
| FI92445B (fi) | 1994-07-29 |
| FI873655A (fi) | 1988-02-26 |
| EP0257398A3 (en) | 1988-04-20 |
| IE60292B1 (en) | 1994-06-29 |
| NO172089B (no) | 1993-02-22 |
| PT85578A (pt) | 1988-08-17 |
| IE872260L (en) | 1988-02-25 |
| GR3003645T3 (ja) | 1993-03-16 |
| EP0257398A2 (en) | 1988-03-02 |
| NO172089C (no) | 1993-06-02 |
| NO873557D0 (no) | 1987-08-24 |
| CA1282456C (en) | 1991-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6362155A (ja) | 二室アノ−ド構造体 | |
| AU2002219941B2 (en) | Multipurpose reversible electrochemical system | |
| US9057136B2 (en) | Production of low temperature electrolytic hydrogen | |
| AU2002219941A1 (en) | Multipurpose reversible electrochemical system | |
| JP2000502205A (ja) | 電気化学的燃料電池内における反応体クロスオーバーを低減させるための方法と装置 | |
| US3202546A (en) | Electrochemical reaction apparatus | |
| US20040081875A1 (en) | Solid oxide fuel cell stack assembly having tapered diffusion layers | |
| US4755376A (en) | Process for operating a dual compartment anode structure | |
| JP3643719B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JPH10208757A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| US3669750A (en) | Fuel cell system | |
| US7803493B2 (en) | Fuel cell system with separating structure bonded to electrolyte | |
| CN112166516B (zh) | 燃料电池系统 | |
| JPS6247968A (ja) | 内部改質を行う溶融炭酸塩型燃料電池 | |
| JPH0615404Y2 (ja) | 内部改質形燃料電池 | |
| JPS63158755A (ja) | 内部改質型燃料電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |