PL242007B1 - Katoda węglanowego ogniwa paliwowego z warstwą spieku srebra - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest katoda węglanowego ogniwa paliwowego, charakteryzująca się tym, że składa się z dwóch warstw: warstwy konwencjonalnej (1b) oraz warstwy wielofunkcyjnej (1a), przy czym warstwę konwencjonalną (1b) stanowi spiek niklu, który charakteryzuje się porowatością otwartą w zakresie od 60% do 80% oraz grubością 0,7 mm - 1,0 mm a warstwę wielofunkcyjną (1a) stanowi spiek srebra, charakteryzujący się grubością 0,05 mm - 0,2 mm, oraz porowatością otwartą w zakresie 50 - 70%.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest katoda węglanowego ogniwa paliwowego (ang. molten carbonate fuel cell, MCFC), która wykazuje wysoką wydajność w warunkach pracy ogniwa.

Podstawowym obszarem zastosowania wynalazku jest przemysł energetyczny związany z połączoną produkcją energii elektrycznej oraz ciepła z wykorzystaniem węglanowych ogniw paliwowych (MCFC), a także procesy katalizy i filtracji.

Węglanowe ogniwo paliwowe jest urządzeniem, wykorzystującym bezpośrednią konwersję energii chemicznej dostarczanego paliwa na energię elektryczną, z jednoczesnym wydzieleniem ciepła oraz powstaniem wody. Ze względu na temperaturę pracy wynoszącą 650°C, umożliwiającą osiąganie wysokiej sprawności i stabilności generacji energii, zaliczane jest ono do grupy wysokotemperaturowych ogniw paliwowych [1].

Z uwagi na brak emisji substancji szkodliwych do atmosfery podczas procesu generacji energii elektrycznej w węglanowym ogniwie paliwowym, wywiera on znacznie mniejszy wpływ na środowisko naturalne niż konwencjonalne metody pozyskiwania energii. Ponadto, podczas działania MCFC możliwa jest separacja dwutlenku węgla (CO2) z mieszanin gazowych i wykorzystanie go jako jednego z reagentów. Na wydajność urządzenia wpływ mają czynniki związane z parametrami pracy oraz materiałami z jakich wykonane są jego komponenty (katoda, anoda, osnowa, elektrolit). Materiały komponentów powinny charakteryzować się odpowiednim składem chemicznym warunkującym przewodność elektryczną, właściwości katalityczne, odporność chemiczną, trwałość oraz interakcję z elektrolitem, a także mikrostrukturą umożliwiającym skuteczny transport masy (reagentów oraz produktów reakcji).

Reakcja redukcji tlenu, zachodząca na katodzie podczas pracy węglanowe go ogniwa paliwowego uważana jest za czynnik ograniczający uzyskiwane wydajności, ze względu na swoją niewielką szybkość. Z uwagi na ten fakt oraz umiejscowienie katody w ogniwie MCFC, jej materiały powinny charakteryzować się możliwie wysoką przewodnością elektryczną, a także stabilnością chemiczną w atmosferze stopionych węglanów oraz tlenu. Parametry mikrostruktury komponentów MCFC, takie jak porowatość i średnia wielkość pora, uważa się za dobrze określone w powszechnie znanych zakresach. Porowatość katody powinna zawierać się w przedziale 60-80%, a wielkość jej porów wynosić od 7 μm do 10 μm, umożliwiając przepływ gazu utleniającego, którego obecność konieczna jest do prawidłowej pracy MCFC. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że katody wytwarzane są w postaci cienkich, niklowych spieków, które następnie ulegają utlenianiu in situ podczas procesów rozruchu ogniwa [1].

Rozwiązania dotyczące katod MCFC, prezentowane w literaturze, skupiają się głównie na modyfikacjach jej składu chemicznego w aspekcie poprawy wydajności procesów zachodzących w ogniwie oraz wydłużenia czasu jego pracy, poprzez ograniczenie degradacji komponentów [2]. Dodatki chemiczne wprowadzane były zarówno w sposób objętościowy [3, 4], jak i z wykorzystaniem metod powierzchniowych takich jak np. elektroforeza [5], metoda zol-żel [6, 7], czy napylanie [8]. Pomimo scharakteryzowania wpływu szerokiego spektrum dodatków takich jak tytan, kobalt, magnez, itr, niob, czy pierwiastki ziem rzadkich, zarówno w formach czystych pierwiastków oraz ich tlenków, bądź wieloskładnikowych mieszanin, na właściwości katody, dotychczas nie odnotowano znaczącej poprawy parametrów prądowych, uzyskiwanych podczas pracy węglanowego ogniwa paliwowego.

Dodatek srebra, które pierwotnie było materiałem stosowanym do wytwarzania katod MCFC, ze względu na swoją stabilność termodynamiczną w atmosferze tlenu w podwyższonych temperaturach, stanowi obiecujące rozwiązanie w aspekcie poprawy wydajności węglanowego ogniwa paliwowego [9], Dodatki srebra stosowane były w przypadku innego rodzaju ogniw paliwowych, takich jak np. stałotlenkowe ogniwa paliwowe (ang. Solid Oxide Fuel Cell) [10-12], bądź alkaliczne ogniwa paliwowe (ang. Alkaline Fuel Cell) [13]. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, iż mogą one stanowić interesujący przedmiot badań w zastosowaniach do użytku wysokotemperaturowego, a zatem stwarzają możliwości do poprawy właściwości prądowych węglanowych ogniw paliwowych, przy domieszkowanej katodzie NiO/Ag.

Główny problemem techniczny stanowi wytworzenie katody węglanowego ogniwa paliwowego (MCFC), charakteryzującej się odpowiednią przewodnością elektryczną, a także aktywnością katalityczną w reakcji redukcji tlenu, która uważana jest za czynnik ograniczający możliwe do osiągnięcia wydajności ogniwa, z uwagi na jej niewielką szybkość. Ze względu na procesy utleniania zachodzące podczas pracy ogniwa, w powszechnie stosowanych katodach zachodzi przemiana niklu w tlenek niklu, który charakteryzuje się większym rozwinięciem powierzchni, co jest korzystne z punktu widzenia mechanizmów reakcji zachodzących podczas pracy ogniwa. Jednakże, powstały materiał wykazuje także niższą przewodność elektryczną, co z kolei wpływa na osiągi ogniwa w sposób negatywny.

Przedmiotem wynalazku jest katoda węglanowego ogniwa paliwowego charakteryzująca się tym, że stanowi spiek dwóch warstw: warstwy spieku niklu (1b) która ma porowatość otwartą w zakresie od 60% do 80% i grubość 0,7 mm - 1,0 mm oraz warstwy spieku srebra (1a), która ma porowatość otwartą w zakresie 50-70% oraz grubość 0,05 mm - 0,2 mm.

Korzystnie katoda charakteryzuje się tym, że warstwa spieku niklu (1b) ma porowatość otwartą powyżej 70%.

Korzystnie katoda charakteryzuje się tym, że warstwa spieku niklu (1b) ma grubość powyżej 0,8 mm.

Korzystnie katoda charakteryzuje się tym, że warstwa spieku srebra ( 1a) ma grubość poniżej 0,15 mm.

Korzystnie katoda charakteryzuje się tym, że warstwa spieku srebra (1a) ma porowatość otwartą powyżej 60%.

Elektroda według wynalazku przynosi następujące korzyści:

• znacząco poprawia właściwości katalityczne w porównaniu do konwencjonalnych katod niklowych, skutkujące zwiększeniem szybkości przebiegu reakcji redukcji tlenu;

• powoduje obniżenie oporów kontaktowych i elektrycznych, ułatwiając tym samym transport elektronów.

Warstwa spieku niklu katody zlokalizowana jest od strony osnowy wypełnionej elektrolitem, który z powodu działania sił kapilarnych częściowo wypełnia przestrzeń porów elektrody, na skutek czego, w obecności tlenu doprowadzanego do ogniwa od strony warstwy spieku srebra, tworzone są granice trójfazowe katoda-elektrolit-gaz. Stanowią one miejsca zachodzenia reakcji katodowych z udziałem tlenu oraz jonów węglanowych transportowanych przez elektrolit. Warstwa spieku niklu katody charakteryzuje się większą grubością niż warstwa spieku sreb ra i stanowi miejsce zachodzenia reakcji katodowych.

Warstwa spieku srebra zlokalizowana jest od strony siatek zbierających ładunek i spełnia następujące funkcje:

1. Stanowi dobry kontakt elektryczny pomiędzy katodą konwencjonalną z warstwą spieku niklu i odbiornikiem zbierającym ładunek;

2. Jest dobrym przewodnikiem elektrycznym poprawiającym transport ładunku do elektrody;

3. Jest dobrym katalizatorem redukcji tlenu skutkując zwiększeniem bilansu reakcji katodowych;

4. Posiada dużą porowatość i przepuszczalność dla gazów katodowych.

Wprowadzenie do struktury katody MCFC warstwy spieku srebra wpływa na obniżenie oporów kontaktowych i elektrycznych oraz na kinetykę reakcji katodowej, która uważana jest za decydującą o wydajności węglanowego ogniwa paliwowego, z uwagi na jej najmniejszą szybkość, w stosunku do pozostałych reakcji zachodzących podczas pracy ogniwa. Srebro zastosowane do wytworzenia warstwy spieku srebra posiada jedną z najwyższych, z pośród znanych metali, przewodność elektryczną, stanowi dobry katalizator w reakcji redukcji tlenu, a ponadto pozostaje stabilne termodynamicznie w atmosferze utleniającej, w temperaturze pracy ogniwa z zakresu 650-700°C. Podwyższenie szybkości reakcji katodowej umożliwia zwiększenie szybkości zachodzenia pozostałych procesów w ogniwie, co w sposób korzystny wpływa na jego wydajność.

Przedmiot wynalazku został zilustrowany na rysunku, na którym:

Fig. 1. przedstawia katodę z warstwą spieku srebra, widok z boku;

Fig. 2. przedstawia umiejscowienie komponentów w węglanowym ogniwie paliwowym w przekroju poprzecznym;

Fig. 3. przedstawia strukturę powierzchni warstwy spieku niklu obserwowaną w skaningowym mikroskopie elektronowym w trybie SE, przy powiększeniu 1000x;

Fig. 4. przedstawia strukturę powierzchni warstwy spieku srebra, obserwowaną w skaningowym mikroskopie elektronowym w trybie SE, przy powiększeniu 1000x;

Fig. 5. przedstawia przekrój poprzeczny katody z warstwą spieku srebra, obserwowany w skaningowym mikroskopie elektronowym, w trybie BSE, przy powiększeniu 200x;

Fig. 6. przedstawia charakterystykę napięcia w funkcji gęstości prądu, generowanego przez węglanowe ogniwo paliwowe z katodą z warstwą spieku srebra;

Fig. 7. przedstawia charakterystykę gęstości mocy w funkcji gęstości prądu, generowanego przez węglanowe ogniwo paliwowe z katodą z warstwą spieku srebra.

Przykład 1

Wytwarzanie katod

Katody węglanowego ogniwa paliwowego otrzymano w pięciu etapach:

Etap I. Przygotowanie gęstwy do wytworzenia warstwy tradycyjnej/konwencjonalnej katody.

Karboksymetyloceluloza, pełniąca rolę spoiwa polimerowego, została wstępnie rozpuszczona w glikolu polietylenowym o masie cząsteczkowej równej 400 i glicerynie, a następnie zhomogenizowana w planetarnym mieszalniku wysokoobrotowym do otrzymania jednorodnej mieszaniny. Następnie dodana została woda destylowana zmieszana z antyspieniaczem dedykowanym do roztworów wodnych na bazie kopolimerów blokowych, dyspergatorem dedykowanym do roztworów wodnych oraz poroforami w postaci skrobi i cząstek butyralu poliwinylu (PVB). W celu ujednolicenia konsystencji oraz równomiernego rozprowadzenia poroforów, uzyskana mieszanina została poddana mieszaniu z wykorzystaniem planetarnego mieszalnika wysokoobrotowego. W ostatnim kroku dodano proszek niklu i całość gęstwy poddano ponownemu homogenizowaniu przy użyciu planetarnego mieszalnika wysokoobrotowego w celu równomiernego rozprowadzenia proszku niklu, a także ujednolicenia konsystencji.

Etap II. Formowanie warstwy tradycyjnej katody

Po ukończeniu etapu I, przeprowadzone zostało wytwarzanie warstwy spieku niklu 1b katody 1 w stanie surowym z wykorzystaniem stanowiska wyposażonego w zasobnik do rozprowadzania gęstwy. Formowanie warstwy spieku niklu 1b prowadzono na szklanym podłożu. Wysokość ostrza nastawiono na poziomie 1,5 mm, a szybkość jego przesuwu wynosiła 1 mm min^-1. Podłoże podczas procesu formowania pozostawało nieruchome, podczas gdy przesuwany był zasobnik formujący. Warstwę spieku niklu 1b katody 1 w stanie surowym uzyskano poprzez suszenie wytworzonej taśmy w temperaturze pokojowej przez 24 h.

Etap III. Przygotowanie gęstwy do wytworzenia warstwy spieku srebra 1a katody 1

Gęstwa do wytworzenia warstwy spieku srebra 1a katody przygotowana została w sposób analogiczny do przedstawionego w opisie etapu I. W ostatnim kroku zamiast proszku niklu do mieszaniny dodany został proszek srebra.

Etap IV. Formowanie warstwy spieku srebra 1a katody 1

Po ukończeniu przygotowywania gęstwy, przeprowadzone zostało wytwarzanie warstwy spieku srebra 1a katody 1 w stanie surowym. Tak jak w etapie II, przeprowadzone zostało ono przy użyciu stanowiska wyposażonego w zasobnik do rozprowadzania gęstwy. Formowanie warstwy spieku srebra 1a przeprowadzono bezpośrednio na powierzchni warstwy spieku niklu 1b. Wysokość ostrza nastawiono na poziomie 0,2 mm, a szybkość jego przesuwu wynosiła 1 mm min^-1. Podłoże podczas procesu formowania pozostawało nieruchome, podczas gdy przesuwany był zasobnik formujący. Po procesie formowania materiał poddano suszeniu w temperaturze pokojowej przez 24 h, uzyskując w ten sposób katodę 1 w stanie surowym.

Etap V. Obróbka cieplna katod 1 w stanie surowym

Katody 1 w stanie surowym poddano trzyetapowej obróbce cieplnej:

1. nagrzewanie wraz z piecem do temperatury 200°C z szybkością 5°C min^-1 i wytrzymanie w tej temperaturze przez 4h, w atmosferze powietrza podawanego do komory pieca z wydatkiem równym 1 I min^-1, w celu usunięcia lotnych związków.

2. nagrzewanie do temperatury 300°C z szybkością 1 °C min^-1 i wytrzymanie w tej temperaturze przez 4 h w celu wypalenia spoiw polimerowych. Od początku tego etapu do 30-tej minuty przystanku temperaturowego w 300°C do komory pieca podawane było powietrze z wydatkiem równym 1 I min^-1. Następnie do komory pieca podawana była atmosfera ochronna (redukująca) w postaci mieszaniny 95% azotu (N2) i 5% wodoru (H2) z wydatkiem równym 1 I min^-1.

3. nagrzewanie z szybkością 1°C min^-1 do temperatury 800°C oraz wygrzewanie w tej temperaturze przez 1 h w celu spieczenia proszków metali i wytworzenia porowatej katody MCFC. Przez cały czas trwania tego etapu do komory pieca podawana była atmosfera ochronna (redukująca) w postaci mieszaniny 95% azotu (N2) i 5% wodoru (H2) z wydatkiem równym 1 I min^-1. ‘

PL 242007 BI

W celu uniknięcia odkształcania się oraz umożliwienia dostępu atmosfery ochronnej do powierzchni wyżarzanych taśm, katody 1 z warstwą spieku niklu 1b, poddane zostały obróbce cieplnej pomiędzy ceramicznymi porowatymi płytkami (Keralpor S) o grubości 1,6 mm i porowatości ok. 38%.

W efekcie przeprowadzonego procesu wytwarzania otrzymano katody 1 z warstwą spieku niklu 1b oraz warstwą spieku srebra 1a które scharakteryzowano poniżej.

Przykład 2

Charakteryzacja mikrostruktury katody 1 węglanowego ogniwa paliwowego z warstwą spieku srebra 1a

Charakteryzacji mikrostruktury poddano katodę 1 o strukturze warstwowej, w której:

• warstwę spieku niklu 1 b stanowił porowaty spiek niklu;

• warstwę spieku srebra 1a stanowił porowaty spiek srebra.

Katoda 1 w stanie surowym charakteryzowała się gładką powierzchnią, bez widocznych niedoskonałości. Po procesie wyżarzania również nie zaobserwowano żadnych nieprawidłowości na jej powierzchni. Wyniki pomiarów grubości poszczególnych warstw katody 1 zawarto w Tabeli 1.

Tabela 1

Warstwa	Grubość katody
projektowana [mm]	w stanie surowym [mm]	po wypaleniu [mm]
warstwa niklu	spieku	1,5	1,04	0,98
warstwa srebra	spieku	0,2	0,18	0,11

Obserwacje mikrostruktury wytworzonej katody 1 przeprowadzone zostały przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Powierzchnia warstwy spieku niklu 1b (Fig. 3.) oraz powierzchnia warstwy spieku srebra 1a (Fig. 4.) obrazowane były z wykorzystaniem sygnału pochodzącego od elektronów wtórnych (tryb SE), umożliwiającym obserwację struktury wytworzonych materiałów, dzięki wyraźnemu kontrastowi topograficznemu oraz dużej głębi ostrości. Do zobrazowania przekroju prezentowanej katody 1 (Fig. 5.) zastosowano sygnał pochodzący od elektronów wstecznie rozproszonych (tryb BSE). Dzięki wysokiemu kontrastowi kompozycyjnemu możliwe było wyróżnienie obszarów bogatych w srebro (jasne obszary) oraz nikiel (ciemne obszary). Celem obserwacji mikroskopowych była ocena jakości wytworzonych materiałów, a także spójności i jakości połączenia warstw oraz jakości spieczenia proszków metali.

Na Fig. 3. przedstawiona jest struktura warstwy spieku niklu 1b katody 1. Charakteryzuje się ona dużą porowatością otwartą oraz wysoko rozwiniętą powierzchnią właściwą. Są to właściwości korzystne pod względem kinetyki reakcji redukcji tlenu, zachodzącej w obszarze katody. Wysoka porowatość warstwy umożliwia przepływ gazu utleniającego, a także występowanie zjawiska podciągania kapilarnego elektrolitu, tworząc wraz z niklową powierzchnią granice potrójne, które uznawane są za miejsca zachodzenia reakcji katodowych.

Na Fig. 4. widoczna jest powierzchnia warstwy spieku srebra 1a, również charakteryzująca się wysoko rozwiniętą powierzchnią właściwą, wykazująca jednak znacznie niższą porowatość otwartą, co w sposób korzystny wpływa na zwiększenie przewodności katody 1. Ponadto, analizując zdjęcie SEM przedstawiające przekrój poprzeczny katody 1 z warstwą spieku srebra 1a na bazie srebra (Fig. 5.), nie stwierdzono występowania żadnych wad takich jak np. utrata spójności w obszarze interfejsu pomiędzy warstwami.

Przykład 3

Pomiar osiągów w warunkach pracy ogniwa paliwowego pracującego z wykorzystaniem wytworzonych katod 1.

Pomiaru osiągów dokonano podczas pracy pojedynczego ogniwa MCFC o powierzchni 20,25 cm², w którym zainstalowano wytworzoną katodę 1 z warstwą spieku srebra 1a. Ogniwo mon towane było tak, aby jedynym zmiennym elementem była katoda 1, a pozostałe elementy stanowiły rozwiązania referencyjne. Wspomniane materiały referencyjne to:

• anoda 2 - struktura niklowa o grubości ok. 0,8 mm i porowatości otwartej ok. 65%;

• osnowa i elekrolit 3 - osnowa to 3-warstwowa struktura z glinianu litu (LiAIOz), o grubości warstwy 0,3 mm i porowatości ok. 50%; elektrolit to mieszanina LizCO3 (62% wag.), K2CO3 (38% wag.) i etanolu w postaci pasty;

• siatki zbierające ładunek 4 - perforowane siatki tłoczone ze stali 316L.

Wszystkie komponenty ogniwa umieszczone były pomiędzy płytkami separatorowymi 5. Paliwo (mieszanina: H2 - 80% obj., CO2 - 20% obj.) oraz utleniacz i dwutlenek węgla (mieszanina: powietrze - 70% obj., CO2 - 30% obj.) niezbędne do działania MCFC dostarczane były odpowiednio od strony anody oraz katody. Składy i wydatki gazów kontrolowane były przy pomocy kontrolerów przepływu masy. Odbiorniki prądu stanowiły siatki zbierające ładunek. Napięcie oraz opór ogniwa mierzone były bezpośrednio na dwóch elektrodach, a uzyskane wyniki rejestrowano dzięki dedykowanemu oprogramowaniu komputerowemu. Podczas pomiaru ogniwo było wstępnie nagrzewane do temperatury 650°C, którą następnie utrzymywano poprzez zastosowanie płytek grzewczych wyposażonych w elektryczne podgrzewacze. W wyniku przeprowadzonych pomiarów otrzymano charakterystyki napięcia (E-i, Fig. 6.) oraz gęstości mocy w funkcji gęstości prądu (p-i, Fig. 7.), generowanych przez węglanowe ogniwo paliwowe z katodą z warstwą spieku srebra. W całym zakresie gęstości prądu, zarówno wartości napięcia, jak i gęstości mocy, uzyskane w ogniwie z katodą modyfikowaną warstwą na bazie spieku srebra, były wyższe niż otrzymywane przy użyciu katod konwencjonalnych.

Spis literatury

[1] A. Kulkarni and S. Giddey, “Materials issues and recent developments in molten carbonate fuel cells,” J. Solid State Electrochem., vol. 16, no. 10, pp. 3123-3146, 2012.

[2] E. Antolini, “The stability of molten carbonate fuel cell electrodes: A review of recent improvements,” Appl. Energy, vol. 88, no. 12, pp. 4274-293, 2011.

[3] S. G. Kim et al., “A study on the chemical stability and electrode performance of modified NiO cathodes for molten carbonate fuel cells,” Electrochim. Acta, vol. 49, no. 19, pp. 3081-3089, 2004.

[4] B. Huang et al., “Electrochemical performance of Y2O3/NiO cathode in the molten

Li0.62/K0.38 carbonates eutectics,” Mater. Res. Bull., vol. 41, no. 10, pp. 1935-1948, 2006.

[5] M. J. Escudero, L. Mendoza, M. Cassir, T. Gonzalez, and L. Daza, “Porous nickel MCFC cathode coated by potentiostatically deposited cobalt oxide. II. Structural and morphological behavior in molten carbonate,” J. Power Sources, vol. 160, no. 2 SPEC. ISS., pp. 775-781, 2006.

[6] E. Simonetti and R. Lo Presti, “Characterization of Ni porous electrode covered by a thin film of LiMg0.05Co0.95O2,” J. Power Sources, vol. 160, no. 2 SPEC. ISS., pp. 816-820, 2006.

[7] M. H. Kim et al., “Cobalt and cerium coated Ni powder as a new candidate cathode material for MCFC,” Electrochim. Acta, vol. 51, no. 27, pp. 6145-6151,2006.

[8] V. Albin et al., “Morphological, structural and electrochemical analysis of sputter- deposited ceria and titania coatings for MCFC application,” J. Power Sources, vol. 160, no. 2 SPEC. ISS., pp. 821-826, 2006.

[9] S. Mitsushima, K. Matsuzawa, N. Kamiya, and K. ichiro Ota, “Improvement of MCFC cathode stability by additives,” Electrochim. Acta, vol. 47, no. 22-23, pp. 3823-3830, 2002.

[10] Y. Lin, R. Ran, and Z. Shao, “Silver-modified Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3Ld as cathodes for a proton conducting solid-oxide fuel cell,” Int. J. Hydrogen Energy, vol. 35, no. 15, pp. 8281-8288, 2010.

[11] L. Sun, H. Zhao, Q. Li, L. Huo, and J. Viricelle, “Study of oxygen reduction mechanism on Ag modified Sm1,8Ce0.2CuO4 cathode for solid oxide fuel cell,” Int. J. Hydrogen Energy, vol. 38, no. 32, pp. 14060-14066, 2013.

[12] R. Sazinas, B. Andersen, Kjelld, S. B. Simonsen, P. Holtappels, and K. K. Hansen, “Silver Modified Cathodes for Solid Oxide Fuel Cells,” vol. 166, no. 2, 2019.

[13] R. Vinodh and D. Sangeetha, “Carbon supported silver (Ag/C) electrocatalysts for alkaline membrane fuel cells,” J. Mater. Sci., vol. 47, no. 2, pp. 852-859, 2012.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Katoda węglanowego ogniwa paliwowego, znamienna tym, że stanowi spiek dwóch warstw: warstwy spieku niklu (1b), która ma porowatość otwartą w zakresie od 60% do 80% i grubość 0,7 mm - 1,0 mm oraz warstwy spieku srebra (1a), która ma porowatość otwartą w zakresie 50-70% oraz grubość 0,05 mm - 0,2 mm.
2. 2. Katoda według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa spieku niklu (1b) ma porowatość otwartą powyżej 70%.
3. 3. Katoda według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa spieku niklu (1b) ma grubość powyżej 0,8 mm.
4. 4. Katoda według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa spieku srebra (1a) ma grubość poniżej 0,15 mm.
5. 5. Katoda według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa spieku srebra (1a) ma porowatość otwartą powyżej 60%.