NO172089B

NO172089B - Karbonatsmeltebrenselcelle

Info

Publication number: NO172089B
Application number: NO873557A
Authority: NO
Inventors: Leonard G Marianowski
Original assignee: Inst Gas Technology
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1987-08-24
Publication date: 1993-02-22
Also published as: GR3003645T3; JPS6362155A; ATE72076T1; FI873655A0; DK441387D0; NO873557D0; JP2554664B2; EP0257398A2; PT85578B; FI873655A; NO873557L; NO172089C; FI92445B; DE3776227D1; FI92445C; CA1282456C; IE872260L; DK441387A; EP0257398A3; IE60292B1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en karbonatsmelte-brenselcelle med en anode, elektrolytt og katode og en fremgangsmåte for drift derav. Anoden, ifølge foreliggende oppfinnelse, isolerer karbonatsmelte-elektrolytten fra for-urensede brenselgasser og isolerer de indre katalysatorer fra karbonatsmelte-elektrolytten.

Karbonatsmeltebrenselceller består vanligvis av en katode og en anode med sine strømoppsamlere og en elektrolytt-plate som har kontakt med begge elektroder. Under vanlige driftsbetingelser, dvs. ved temperaturer fra ca. 500 til ca. 700°C, vil hele elektrolyttplaten, karbonatet og de inert bære-materialet danne en tofase-struktur med det flytende karbonatet og det faste inerte underlaget. Elektrolytt-diafragma av denne typen kalles vanligvis "en matrise type" eller en "pasta elektrolytt". Elektrolytten er i direkte kontakt med elektrodene, noe som også er tilfelle med brensel på anodesiden og oksydasjonsmiddel på katodesiden. Tidligere kjente karbonatsmelte-brenselcelle-anoder besto vanligvis av porøse sintrede metalliske strukturer hvor karbonatsmelte-elektrolytten trengte inn i porene fra en side mens brensel trengte inn i porene fra det tilstøtende brenselrommet på den annen side. Tap i brenseldelen kunne oppstå når det ble en forurensning av elektrolytten pga. sulfider og klorider som kan være tilstede i urene brenselgasser, f.eks. av den type som fremstilles ved en forgassing av naturlig forekommende organiske karbonholdige materialer, så som kull. Se f.eks. "Effeets of H2S on Molten Carbonate Fuel Cells", Robert J. Remick, Final Report, U.S. Department of Energy Contract DE-AC21-83MC20212; DOE/MC/20212-2039 (DE 86010431) mai 1986. Når man bruker forgassingsprodukter som brensel, er det ønskelig å reformere produktene slik at man øker hydrogeninnholdet i brenslet ved en indre reformering inne i brenselcellen. Det er imidlertid kjent at vanlige kjente katalysatorer i så henseende ofte forgifter karbonatsmelte-elektrolytter pga. av at de aktive posisjoner blir dekket av en film av karbonater.

Se "Development of Internal Reforming Catalysts for the Direct Fuel Cell", Michael Tarjanyi, Lawrence Paetsch, Randolf

Bernard, Hossein Ghezel-Ayagh, 1985 Fuel Cell Seminar, Tucson, Arizona, mai 19 - 22, 1985, sidene 177 - 181. Andre problemer som er kjent for å svekke karbonatsmeltebrenselceller er en deformasjon av den porøse anodestrukturen, korrosjon av anode-sidens forskjellige deler så som strømoppsamlere, separatorplate og lignende, pga. karbonatsmelte-elektrolytten, noe som igjen gir elektrolytt-tap, og gassoverganger gjennom den porøse anoden og derved et elektrolytt-tap ved anode- og katodeoppløsning. Det har vært utført en rekke forsøk på å løse ett eller flere av disse problemer ved å få tilveiebragt en brenselcelle med lang driftstid og høy stabilitet.

U.S. patent 3.592.941 beskriver en karbonatsmelte-elektrolytt-brenselcelle med en porøs katode som er skilt ved hjelp av karbonatsmelte-elektrolytten fra en edelmetall-membrananode. Sistnevnte er porøs bare for hydrogen og skiller anodebrenselrommet fra elektrolytten. Nevnte patent beskriver bare et enkelt anoderom og bare en metallisk membrananode-struktur. U.S. patent 4.404.267 beskriver en sammensatt anode for karbonatsmelte-brenselceller hvor kobber-belagte keramiske partikler er plassert på overflaten av en porøs anode for derved å danne en bobletrykks-barriere inntil elektrolyttplaten, og hvor porene er utformet slik at de er betydelig mindre enn porene i anoden og gjort slik at de fylles med elektrolytt. U.S. patent 4.448.857 beskriver lignende porøse strukturer som kan brukes i en sammensatt katode. U.S. patent 4.507.262 beskriver en porøs sintret kobberplate som er festet til overflaten av en porøs anode, slik at porene fylles med metalloksyd ved hjelp av en organo-metallisk forløper slik at man derved får en bobletrykks-barriere. U.S. patent 3.508.969 beskriver en galvanisk celle med en metallfolieoverflate på en porøs brenselelektrode for derved å hindre elektrolyttkontakt med elektroden under opp-varming av cellen til driftstemperaturen, hvoretter metallfolien blir brukt ved de anvendte driftstemperaturer. U.S. patent 2.901.524 beskriver overføringen av anode-reaksjons-produkter til katodeinnløpsstrømmen til en brenselcelle.

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en to-roms anodestruktur som kan brukes i en karbonatsmeltebrenselcelle med lang holdbarhet og stabilitet under drift av brenselcellen.

Det er videre en annen hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en to-roms anodestruktur som kan brukes i karbonatsmelte-brenselceller hvor man kan bruke sulfid og kloridforurensede brensler av den type som oppnås ved forgasning av naturlige forekommende organiske karbonholdige materialer.

Det er videre en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anodestruktur for karbonatsmeltebrenselceller hvor man kan bruke interne reformerende katalysatorer uten at man forgifter katalysatoren pga. karbonat-elektrolytten.

Det er videre en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anodestruktur som kan brukes i karbonatsmeltebrenselceller og som reduserer deformeringen av anodestrukturen.

Videre er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en anodestruktur som kan brukes i karbonatsmeltebrenselceller som reduserer anodeutstyr så som metallstrømoppsamleren og selve cellehus-strukturen.

Videre er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en anodestruktur som kan brukes i karbonatsmeltebrenselceller hvor produktene fra anodereaksjonen kan føres til innløpet av katoderommet inne i cellen.

Videre er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en anodestruktur som kan brukes i karbonatsmeltebrenselceller med redusert elektrolytt-tap og medfølgende katodeoppløsning.

Karbonatsmeltebrenselceller ifølge foreliggende oppfinnelse har en to-roms anodestruktur med en elektrolyttgjennomtrengelig metallplatekonstruksjon med én side utformet for kontakt med elektrolytten og den motsatte side med flere ribber som stikker ut fra den; en hydrogenion-gjennomtrengelig og molekylært-hydrogen- og elektrolytt-ikke-gjennomtrengelig metallfolie med én side i kontakt med ribbenes ender, idet den motsatte side og ribbene på den porøse metallplatekonstruk-sjonen og en side av metallfolien avgrenser et anodereaksjons-gassrom; og en korrugert metallstrømsamler med flere topper og med én side av toppene i kontakt med den motsatte side av metallfolien, idet én side av den korrugerte metallstrømsamler og den motsatte side av metallfolien avgrenser et anodebrenselgassrom.

Anodestrukturen har således et reaksjons-gassrom skilt fra et brenselrom ved hjelp av en hydrogenion-porøs metallfolie. Når hydrogenbrenslet er forurenset med forbindelser som er skadelige for den elektrokjemiske reaksjonen eller for karbonatsmelte-elektrolytten, kan det ved hjelp av denne strukturen holdes adskilt ved hjelp av nevnte hydrogenion-porøse metalliske folie... Dette gjør at man direkte kan bruke hydrogenholdig brensel, så som naturgass eller brensel oppnådd ved forgassing av naturlig forekommende organiske karbonholdige materialer så som kull, som kan inneholde skadelige forbindelser så som sulfider og klorid. Anodekonfigurasjonen ifølge foreliggende oppfinnelse gjør det videre mulig at man kan utføre en indre reformering av slike brensler ettersom reformeringskatalysatoren kan plasseres i brenselgassrommet og holdes separat fra karbonatsmelte-elektrolytter, hvorved man hindrer at de reformerende katalysatorer blir forgiftet av karbonatsmelte-elektrolytten.

To-roms anode konfigurasjonen ifølge foreliggende oppfinnelse hindrer også en kontakt mellom anodeutstyr så som strømoppsamleren og selve cellehuset, og karbonatsmelte-elektrolytten, hvorved man i vesentlig grad reduserer korrosjonen av anode-utstyret. Denne reduksjon eller hindring av korrosjonen av anodeutstyret bedrer elektrolyttøkonomien ved at man reduserer eller eliminerer fordampning gjennom anoden og korroderte områder som en mekanisme for karbonat-tap. To-roms strukturen i anoden ifølge foreliggende oppfinnelse gir høyere karbondioksyd-konsentrasjon omkring katoden, både ved en passasje gjennom elektrolytten til katoden og ved en passasje fra anode-reaksjonsgassrommet til oksydasjonsrommet, og dette reduserer katodeoppløsningen såvel som elektrolytt-fordampning. I foreliggende anodestruktur vil den ikke-porøse metallfolien tjene som en barriere for gassovergang og gjør at brenselcellen kan drives uten vesentlige trykkforskjeller gjennom cellen.

To-roms anoden i foreliggende oppfinnelse endrer den vanlige fremgangsmåten for drift av karbonatsmelte-elektrolytt-celler. I brenselcelleprosessen ifølge foreliggende oppfinnelse blir hydrogenholdig brensel tilført et brenselrom som er skilt fra et anodereaksjons-gassrom ved en hydrogen-ion-porøs og molekylær hydrogen og elektrolytt ikke-porøs metallfolie; nevnte hydrogen dissosieres til ionisk hydrogen; nevnte ioniske hydrogen føres gjennom nevnte metallfolie til nevnte anodereaksjonsgassrom som består av en porøs metallanodestruktur i kontakt med nevnte karbonatsmelte-elektrolytt; inne i nevnte porøse anodestruktur omsettes nevnte ioniske hydrogen med nevnte karbonationer slik at det fremstilles vann, karbondioksyd og elektroner; nevnte fremstilte vann, karbondioksyd og to elektroner føres til en porøs metallkatodestruktur på motsatt side av nevnte karbonatsmelte-elektrolytt, oksygen føres til et oksydasjonsrom som består av nevnte porøse katodestruktur; inne i nevnte porøse katodestruktur omsettes nevnte karbondioksyd, oksygen og elektroner, hvorved man får fremstilt karbonationer som føres til nevnte katode; hvoretter vann fjernes fra nevnte oksydasjonsrom.

De ovennevnte hensikter og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende tekst og be-skrivelse av foretrukne utførelser med henvisninger til tegningen hvor: Fig. 1 er en sterkt skjematisk fremstilling av de elektrokjemiske reaksjoner som foregår i en brenselcelle hvor man bruker nevnte to-roms anodestruktur ifølge foreliggende oppfinnelse; og Fig. 2 er et skjematisk tverrsnitt av en brenselcelle-enhet som bruker en utførelse av en to-roms anodestruktur ifølge foreliggende oppfinnelse.

I en vanlig karbonatsmelte-brenselcelleanode vil en porøs metallanode, vanligvis bestående av nikkel eller nikkel/krom-legering, på den ene side stå i kontakt med en karbonatsmelte-elektrolytt-matrise og på den andre side være eksponert over-for en brensel-gasstrøm. Porene i den vanlige anoden er delvis fyllt med flytende elektrolytt, og det skjer elektrokjemiske reaksjoner på seter i den trefasete faststoff-(anodemetall)-væske (karbonat-elektrolytt)-gass (hydrogenbrensel) grenseflate. Karbondioksyd og vannproduktene fra anodereaksjonen vil i en vanlig brenselcelle-anode diffundere tilbake fra nevnte trefasereaksjonsseter og inn i brensel-gasskammeret. Karbonationer tilføres anodereaksjonssetene ved ionisk transport gjennom elektrolytten fra katodesiden i brenselcellen, hvor de er fremstilt eller utviklet ved en elektrokjemisk reaksjon mellom oksygen og karbondioksyd. For å tilføre det nødvendige karbondioksyd vil man i en vanlig brenselcelle utvinne karbondioksyd fra de brukte brensel-gassene som forlater anodekammeret og føre dette utvunnede karbondioksyd til katoderommet.

To-roms anodestrukturen ifølge foreliggende oppfinnelse modifiserer de anode-elektrokjemiske reaksjonsmekanismer i forhold til det som er beskrevet ovenfor. Med henvisning til den skjematiske figur 1, består to-roms anodestrukturen av et brenselrom 21 skilt ved hjelp av en hydrogen-ion-porøs og molekylært-hydrogen og elektrolytt-ikke-porøs metallfolie 15 fra reaksjonsgassrommet 22, som igjen er skilt fra elektrolytten 13 ved en elektrolyttporøs, sintret metallplatestruktur 14. I brenselrom 21 vil molekylært hydrogenbrensel bli adsorbert og dissosiert på en tørr katalytisk nikkel-struktur, hvorved det dannes ionisk hydrogen, som diffunderer gjennom den hydrogen-ion-porøse faste folien 15 til reaksjonsgassrom 22. De anode-elektrokjemiske reaksjoner skjer ved tre-fase seter inne i den porøse anodestrukturen 14, hvor ionisk hydrogen reagerer med karbonationer, slik at det dannes vann og karbon-dioksyd under frigjøring av to elektroner. Den dannede vanndampen og karbondioksydet vandrer til reaksjons-gassrom 22, idet disse produkter ikke er i stand til å gå gjennom den hydrogen-ion-porøse faste folien 15, eller diffunderer gjennom elektrolytten 13 til katode 11 for der å gå inn i katode-elektrokjemiske reaksjoner. Blandingen av fremstilt vanndamp og karbondioksyd med brenselgassen blir således fullstendig eliminert, og karbondioksydet gjøres tilgjengelig for katode-elektrokjemiske reaksjoner enten ved diffundering gjennom elektrolytten, eller ved direkte over-føring fra reaksjonsgassrom 22.

Teoretisk kunne en karbonatsmelte-brenselcelle med en anode ifølge foreliggende oppfinnelse drives bare med hydrogen og oksygen som de eneste tilførte gasser, og hvor vann og produsert elektrisitet var de eneste produkter som ble tatt ut av cellen. Brenselrommet kunne tilføres rent hydrogen som kunne dissosiere og diffundere gjennom nevnte hydrogen ione-porøse faste folie og reagere med karbonationet for fremstilling, av vanndamp og C02. Vanndampen og C02 ville så kunne diffundere gjennom den porøse elektrolyttmatrisen til katoden hvor C02 ville reagere med oksydioner som utvikles ved katodeelektro-kjemiske reaksjoner for derved å kunne igjen danne karbonationene, mens det fremstilte vannet vil diffundere gjennom katodestrukturen og over i oksydasjonsrom 20. Dette trengte man bare å tilføre oksygen og det karbondioksyd som er nødvendig for å holde konsentrasjonen av karbondioksyd med katoden på minimums-polarisasjonsnivået, idet karbondioksyd for katodeelektro-kjemiske reaksjoner tilføres ved diffusjon fra anoden gjennom elektrolyttmatrisen. Vanndampen som fremstilles under anodereaksjonen, vil diffundere gjennom katodestrukturen til oksydasjonsrommet, og det vil da bare være nødvendig å fjerne vanndamp fra dette rommet for å hindre en for høy konsentrasjon. Dette kan lett oppnås ved at gassene fra oksydasjonsrommet sirkuleres gjennom en katode-varmeveksler for å kondensere ut vannet som så kan fjernes, hvoretter man resirkulerer gassen til katoderommet med ny tilførsel av oksygen og karbondioksyd etter behov. Drift av en celle for å oppnå en slik teoretisk funksjon kan oppnås ved å bruke cellen ifølge foreliggende oppfinnelse, ettersom anodesiden av cellen kan drives ved høyere trykk enn katodesiden, hvorved man får et trykk som gir de forønskede be-tingelser. Videre vil anodekonfigurasjonen ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjøre en indre celle-sirkulasjon fra reaksjons-gassrommet i anoden til oksydasjonsrommet i katoden, noe som gir en mer fullstendig overføring av det produserte vann og karbondioksyd.

Fig. 2 viser et tverrsnitt av en utførelse av to-roms anoden ifølge foreliggende oppfinnelse i en celleenhet i en karbonatsmelte-brenselcelle. Celle-enheten 10 er vist med katoden 12, karbonatsmelte-elektrolytten 13 og to-roms anoden 17. Katode 12 består av en porøs metalloksyd-katode 11 med en korrugert strømoppsamler 16 som danner katode-oksydasjonsrommet 20 på den siden som står motsatt elektrolytten 13. Anoden 17 består av en elektrolytt-porøs sintret metallplatestruktur 14a med utstikkende ribber 14b, en hydrogen-ion-porøs og molekylært-hydrogen- og elektrolytt-ikke-porøs metallfolie 15, hvor den ene overflaten står i kontakt med endene på ribbene 14b, slik at man danner anodereaksjonsgassrommene 22, og en korrugert metallstrømm-oppsamler 16 hvor toppene på de metalliske korrugeringer står i kontakt med metallfolien 15, hvorved brenselrommene 21 defineres. Konfigurasjonen på celle-enheten som vist på fig. 2 er spesielt godt egnet for sammensatte celler hvor strømoppsamleren 16 også tjener som en celle-separator og en indre elektrisk leder for føring av elektroner fra anoden til katoden.

To-roms anoden ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles fra en porøs metallanodestruktur 14 som består av en flat platedel 14a av porøse metalliske sintrede materialer som har høyt overflateareal og utstikkende ribber 14b. Egnede porøse metall-elektrodestrukturer innbefatter bl.a. de som er beskrevet i U.S. patent 4.247.604 og de referanser som er an-gitt der. Generelt vil de porøse metallanodene bestå av nikkel, jern eller kobolt tilsatt stabiliserende midler. Ethvert egnet porøst, stabilt og katalytisk materiale for anode-reaksjonen kan brukes for den porøse delen av anoden ifølge foreliggende oppfinnelse. Mens de utstikkende ribbene 14b som vist på tegningen har samme struktur som den flate porøse metallanodedelen 14a, så er det ikke nødvendig at disse ribbene har en porøs konstruksjon. Ribbene kan være fremstilt av ikke-porøst metallmateriale som er satt sammen med den elektrolytt-porøse sintrede metallplaten 14a. Med begrepet "ribbe" forstås enhver utspringende del fra den porøse flate plateanodedelen 14a, som i kombinasjon med den faste metallfolien 15 danner anodereaksjonsgassrom 22 inntil overflaten av den porøse metallplatestrukturen 14a motsatt elektrolytten 13. Den hydrogen-ion-porøse faste metallfolien kan være fremstilt av ethvert metall som ikke påvirker anodereaksjonene og som gir tilstrekkelig hydrogen-ion-diffusjon gjennom folien. Egnede metaller innbefatter palladium, nikkel, kobolt, jern, rutenium, rodium, osmium, iridium, platina, titan, zirkon, hafnium, vanadium, niob, tantal, kobber, sølv og gull og deres legeringer, da spesielt av palladium, kobber, nikkel og palladium sølv legeringer. Membranfolier av kobber, nikkel og blandinger av disse er spesielt foretrukket pga. deres meget høye elektriske ledningsevne, høye mekaniske stabilitet og lave pris. Egnet tykkelse på foliene er fra 0,0025 mm til ca. 0,025 mm, idet den nedre grense er betinget av kravet at man må ha en hullfri folie. Foliene er fortrinnsvis tynnere enn 0,0125 mm. Et mekanisk bærende lag, f.eks. et inert porøst underlag av perforert metall, ekspandert metall, et ledende porøst keramisk stoff kan brukes slik at man kan bruke tynnere folier for derved å få høyere hydrogen-ion-diffusjon gjennom den faste metallfolien. Faste metallfolier har vist seg å gi tilstrekkelig hydrogen-ion-diffusjon til at man kan opprett-holde strømtettheter over 160 mA/cm<2>. Strømoppsamlerplaten 16 kan være fremstilt som beskrevet i U.S. patent 4.579.788 og kan brukes i sammensatte celler og kan da også tjene som en bimetallisk separatorplate som beskrevet i nevnte patent. Ved begrepet "korrugert" i forbindelse med nevnte metallstrøm-oppsamler, forstås enhver form med rygger eller ribber som stikker ut på en slik måte at man får elektrisk kontakt med den faste folien 15 og/eller den porøse anodestrukturen 14 i kombinasjon med nevnte faste folie 15, slik at man får dannet brenselrommene 21.

Karbonatsmelte-elektrolytten 13 kan være enhver egnet karbonatsmelte-elektrolytt som kan brukes i brenselceller, f.eks. alkalimetallkarbonater av litium, kalium og natrium og deres binære og ternære karbonater, slik dette er beskrevet i U.S. patent 4.079.171. Elektrolytten kan forsterkes på vanlig kjent måte. Katodestrukturen 12 innbefatter enhver egnet porøs metalloksydkatode 11 av den type som er kjent, vanligvis fremstilt av nikkel, litium-ferritter og litium-manganater, mellom karbonatsmelte-elektrolytten 13 og oksydasjonsrommet 20 som er definert av den porøse metall-katoden 11 og strømopp-samleren 16.

I en utførelse av nevnte to-roms karbonatsmelte-brenselcelleanode ifølge foreliggende oppfinnelse, er en hydrokarbon-reformerende katalysator plassert inne i brenselrommene 21, slik at man får en reformering av de hydrokarbonholdige brensler inne i brenselcellen. En indre damp-reformering kan fordelaktig utføres in situ inne i anodebrenselrommene 21, noe som kan skje ved at man plasserer bårete katalysatorer i rommene, f.eks. ved avsetning på de indre vegger i strømopp-samleren. Reformeringskatalysatoren i anoden ifølge foreliggende oppfinnelse er isolert fra karbonatsmelte-elektrolytten ved den faste metallfolien 15, hvorved man ikke får noe problem ved en karbonatforgiftning av katalysatoren. Vanlige reformeringskatalysatorer så som båret nikkel, kan brukes med mindre disse skadelig påvirkes av en forurenset brenselgass. På lignende måte vil brenselgasstilførselen til rom 21 være isolert fra karbonatelektrolytten, slik at man hindrer en forurensing av elektrolytten av sulfider og klorider som måtte være tilført av brenslet. Således vil graden av en forurensende konsentrasjon i brenselgassen bare være begrenset ved forgiftning av eventuelt anvendt katalysator. Ved at man direkte kan bruke naturgass eller produkter som er fremstilt ved forgasning av naturlig forekommende organiske karbonholdige materialer, så kan man bruke reformeringskatalysatorer som er svoveltolerante. To-roms celleanoden ifølge foreliggende oppfinnelse kan bruke brensler med middels brennverdi fremstilt fra naturlig forekommende organiske karbonholdige materialer, og kan drives i lang tid hvor en sulfid- og klorid-rensning av gassen bare er begrenset til den toleranse man har hos reformeringskatalysatoren, når man bruker en indre reformering.

Når man bruker to-roms anoden ifølge foreliggende oppfinnelse, kan man som vist på fig. 2, praktisk føre karbondioksydet og vannet fra reaksjonsgassrommene 22 ved hjelp av

en enkel manifold plassert ved de åpne ender av disse rommene, og føre gassen over til katodeoksydasjonsrommene 20, slik det er vist ved det indre samlerør 25. Ettersom den faste folien 15 virker som en gassbarriere, kan man i anoderommene ha høyere trykk enn i katodeoksydasjonsrommene slik at man reduserer en overgang av brensel og oksydasjonsgasser.

Under praktisk drift av en celle av den type som er beskrevet ovenfor, hvor luft brukes som oksydasjonsmiddel, og urent hydrogen brukes som brensel, er det ønskelig med gassutslipp både fra brenselrommet og fra oksydasjonsrommet for å føre vekk uomsatte gasser.

Claims

1. Karbonatsmeltebrenselcelle med en anode, elektrolytt og katode, karakterisert ved en to-roms anodestruktur med en elektrolyttgjennomtrengelig metallplatekonstruksjon med én side utformet for kontakt med elektrolytten og den motsatte side med flere ribber som stikker ut fra den; en hydrogenion-gjennomtrengelig og molekylært hydrogen- og elektrolytt-ikke-gjennomtrengelig metallfolie med én side i kontakt med ribbenes ender, idet den motsatte side og ribbene på den porøse metallplate-konstruksjonen og en side av metallfolien avgrenser et anode-reaksjonsgassrom; og en korrugert metall-strømsamler med flere topper og med én side av toppene i kontakt med den motsatte side av metallfolien, idet én side av den korrugerte metall-strømsamler og den motsatte side av metallfolien avgrenser et anodebrenselgassrom.

2. Karbonatsmeltebrenselcelle ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte metallfolie er fra ca. 0,0025 mm til 0,025 mm tykk.

3. Karbonatsmeltebrenselcelle ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte metallfolie er tynnere enn ca. 0,0125 mm.

4. Karbonatsmeltebrenselcelle ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte metallfolie er fremstilt av kobber, nikkel eller blandinger av disse metaller.

5. Karbonatsmeltebrenselcelle ifølge krav 1, karakterisert., ved at en hydrokarbon-reformerende katalysator er plassert inne i nevnte anodebrenselgassrom.

6. Karbonatsmeltebrenselcelle ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte anodereaksjons-gassrom ytterligere innbefatter ledningsanordninger som står i forbindelse med et katodeoksydasjonsrom.

7. Karbonatsmeltebrenselcelle ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte topper på nevnte korrugerte metallstrøm-oppsamler står i kontakt med nevnte metallfolie på motsatt side av de punkter hvor nevnte ribber står i kontakt med nevnte metallfolie.

8. Karbonatsmeltebrenselcelle ifølge krav 1, karakterisert ved at en rekke anode-reaks jons-gassrom og en rekke anodebrensel-gassrom er plassert ved siden av hverandre.

9. Fremgangsmåte for drift av en karbonatsmelte-elektrolytt brenselcelle, karakterisert ved at hydrogenholdig brensel tilføyes til et brenselrom som er skilt fra et anodereaksjons-gassrom ved en hydrogen ioneporøs og molekylær hydrogen og elektrolytt ikke-porøs metallfolie; nevnte hydrogen dissosieres til ionisk hydrogen; nevnte ioniske hydrogen føres gjennom nevnte metallfolie til nevnte anodereaksjonsgassrom som består av en porøs metallanodestruktur i kontakt med nevnte karbonatsmelte-elektrolytt; inne i nevnte porøse anodestruktur omsettes nevnte ioniske hydrogen med nevnte karbonationer slik at det fremstilles vann, karbondioksyd og elektroner; nevnte fremstilte vann, karbondioksyd og to elektroner føres til en porøs metallkatode-struktur på motsatt side av nevnte karbonatsmelte-elektrolytt, oksygen føres til et oksydasjonsrom som består av nevnte porøse katodestruktur; inne i nevnte porøse katodestruktur omsettes nevnte karbondioksyd, oksygen og elektroner, hvorved man får fremstilt karbonationer som føres til nevnte katode; hvoretter vann fjernes fra nevnte oksydasjonsrom.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved katalytisk reformering av i det minste en del av de hydrokarboner som forefinnes i nevnte brensel til hydrogen, i nærvær av en hydrokarbon-reformerende katalysator inne i nevnte brenselrom.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at karbondioksyd føres gjennom lednings-anordninger fra nevnte anodereaksjonsgassrom til nevnte oksydasjonsrom.