RU2009128173A - Композиционный материал для применения в качестве электродного материала в твердооксидных элементах тоэ - Google Patents

Композиционный материал для применения в качестве электродного материала в твердооксидных элементах тоэ Download PDF

Info

Publication number
RU2009128173A
RU2009128173A RU2009128173/07A RU2009128173A RU2009128173A RU 2009128173 A RU2009128173 A RU 2009128173A RU 2009128173/07 A RU2009128173/07 A RU 2009128173/07A RU 2009128173 A RU2009128173 A RU 2009128173A RU 2009128173 A RU2009128173 A RU 2009128173A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composite material
conductors
material according
immiscible
electrode
Prior art date
Application number
RU2009128173/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2416843C1 (ru
Inventor
Кент Каммер ХАНСЕН (DK)
Кент Каммер ХАНСЕН
Мартин СОГААРД (DK)
Мартин СОГААРД
Могенс МОГЕНСЕН (DK)
Могенс МОГЕНСЕН
Original Assignee
Текникал Юниверсити Оф Денмарк (Dk)
Текникал Юниверсити Оф Денмарк
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Текникал Юниверсити Оф Денмарк (Dk), Текникал Юниверсити Оф Денмарк filed Critical Текникал Юниверсити Оф Денмарк (Dk)
Publication of RU2009128173A publication Critical patent/RU2009128173A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2416843C1 publication Critical patent/RU2416843C1/ru

Links

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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
    • H01M4/8885—Sintering or firing
    • 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
    • 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
    • H01M4/8652—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites as mixture
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • 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
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H01M4/9025—Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
    • H01M4/9033—Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
    • 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
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • 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
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • 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
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

1. Композиционный материал, пригодный для применения в качестве материала электрода твердооксидного элемента, причем указанный композиционный материал состоит из по меньшей мере двух несмешивающихся проводников - смешанного ионного и электронного проводников. ! 2. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере два из указанных по меньшей мере двух несмешивающихся проводников, включающих смешанный ионный и электронный проводники, содержат материал номинального состава (Gd1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ (с s равным 0,05 или более). ! 3. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере два из по меньшей мере двух несмешивающихся проводников, смешанный ионный и электронный проводники содержат материал номинального состава ! (Ln1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ, (с s равным 0,05 или более), где Ln - это лантанидный элемент или Y. ! 4. Композиционный материал, пригодный для применения в качестве материала электрода твердооксидного элемента, причем указанный композиционный материал выполнен на основе (Gd1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ или (Ln1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ (где s равно или выше 0,05), где Ln - лантанид, Sc или Y, причем указанный композиционный материал содержит по меньшей мере две несмешивающиеся фазы и изготавливается методом сжигания глициновых нитратов. ! 5. Композиционный материал по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что первая из по меньшей мере двух фаз имеет размер частиц от 0,5 до 60 µм, вторая из по меньшей мере двух фаз имеет размер частиц менее 0,5 µм, причем частицы второй фазы расположены на поверхности частиц первой фазы. ! 6. Композиционный материал по п.5, дополнительно содержащий частицы твердого электролитного материала. ! 7. Композиционный ма

Claims (11)

1. Композиционный материал, пригодный для применения в качестве материала электрода твердооксидного элемента, причем указанный композиционный материал состоит из по меньшей мере двух несмешивающихся проводников - смешанного ионного и электронного проводников.
2. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере два из указанных по меньшей мере двух несмешивающихся проводников, включающих смешанный ионный и электронный проводники, содержат материал номинального состава (Gd1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ (с s равным 0,05 или более).
3. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере два из по меньшей мере двух несмешивающихся проводников, смешанный ионный и электронный проводники содержат материал номинального состава
(Ln1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ, (с s равным 0,05 или более), где Ln - это лантанидный элемент или Y.
4. Композиционный материал, пригодный для применения в качестве материала электрода твердооксидного элемента, причем указанный композиционный материал выполнен на основе (Gd1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ или (Ln1-xSrx)1-sFe1-yCOyO3-δ (где s равно или выше 0,05), где Ln - лантанид, Sc или Y, причем указанный композиционный материал содержит по меньшей мере две несмешивающиеся фазы и изготавливается методом сжигания глициновых нитратов.
5. Композиционный материал по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что первая из по меньшей мере двух фаз имеет размер частиц от 0,5 до 60 µм, вторая из по меньшей мере двух фаз имеет размер частиц менее 0,5 µм, причем частицы второй фазы расположены на поверхности частиц первой фазы.
6. Композиционный материал по п.5, дополнительно содержащий частицы твердого электролитного материала.
7. Композиционный материал по п.6, отличающийся тем, что материал электролита представляет собой легированный оксид церия-гадолиния.
8. Композиционный материал по п.7, отличающийся тем, что указанный композиционный материал является пористым.
9. Электрод для твердооксидного элемента, содержащий композиционный материал по любому из пп.1-4 или 8.
10. Применение композиционного материала по п.9 в качестве материала электрода для твердооксидного элемента.
11. Твердооксидный топливный элемент, содержащий электрод, содержащий композиционный материал по любому из пп.1-4 или 10.
RU2009128173/07A 2007-01-31 2008-01-25 Композиционный материал для применения в качестве электродного материала в твердооксидных элементах тоэ RU2416843C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07002107 2007-01-31
EP07002107.6 2007-01-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009128173A true RU2009128173A (ru) 2011-03-10
RU2416843C1 RU2416843C1 (ru) 2011-04-20

Family

ID=38039179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009128173/07A RU2416843C1 (ru) 2007-01-31 2008-01-25 Композиционный материал для применения в качестве электродного материала в твердооксидных элементах тоэ

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8343685B2 (ru)
EP (1) EP2108204A1 (ru)
JP (1) JP5196502B2 (ru)
KR (1) KR101210509B1 (ru)
CN (1) CN101601153B (ru)
AU (1) AU2008210043B2 (ru)
CA (1) CA2675988C (ru)
RU (1) RU2416843C1 (ru)
WO (1) WO2008092608A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101300157B1 (ko) * 2009-12-28 2013-08-26 주식회사 포스코 고체 산화물 연료 전지용 복합 세라믹 접촉재 및 그 제조방법
GB2522522B (en) * 2014-11-27 2018-01-24 Ceres Ip Co Ltd Structure
TWI750185B (zh) * 2016-06-17 2021-12-21 丹麥商托普索公司 具有加熱能力的ｓｏｅｃ系統
WO2019188349A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 堺化学工業株式会社 固体酸化物形燃料電池の空気極材料粉体
CN113363543B (zh) * 2021-06-01 2022-12-30 中国科学技术大学 一种固体氧化物电池燃料极材料、其制备方法及固体氧化物电池

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5820226B2 (ja) * 1976-01-14 1983-04-22 松下電器産業株式会社 静止電力変換装置
US4950562A (en) * 1988-04-21 1990-08-21 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Solid electrolyte type fuel cells
JPH07245107A (ja) 1994-03-03 1995-09-19 Fujikura Ltd 固体電解質燃料電池
JP3417090B2 (ja) * 1994-10-31 2003-06-16 日産自動車株式会社 固体電解質用電極材料
AUPN876896A0 (en) 1996-03-18 1996-04-18 Ceramic Fuel Cells Limited An electrical interconnect for a planar fuel cell
JP2001351646A (ja) 2000-06-07 2001-12-21 Tokyo Gas Co Ltd ＬａＧａＯ３系固体電解質型燃料電池
ATE454721T1 (de) 2000-11-09 2010-01-15 Univ Pennsylvania Verwendung von schwefelhaltigen brennstoffen für direktoxidationsbrennstoffzellen
RU2280297C2 (ru) 2000-11-09 2006-07-20 Трастиз Оф Дзе Юниверсити Оф Пенсильвания Применение серосодержащих топлив для прямоокислительных топливных элементов
JP2002237377A (ja) 2001-02-09 2002-08-23 Ricoh Co Ltd 誘導加熱方法，装置，定着装置および画像形成装置
JP3841148B2 (ja) 2001-04-23 2006-11-01 日産自動車株式会社 固体電解質型燃料電池用セル板及びスタック
JP4393027B2 (ja) * 2001-11-15 2010-01-06 日産自動車株式会社 固体酸化物燃料電池用複合酸化物およびその製造方法
JP3827209B2 (ja) 2001-12-19 2006-09-27 日本電信電話株式会社 固体電解質型燃料電池用複合型空気極の作製方法
US20070009784A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-11 Pal Uday B Materials system for intermediate-temperature SOFC based on doped lanthanum-gallate electrolyte
JP4407639B2 (ja) 2006-01-10 2010-02-03 パナソニック株式会社 誘導加熱調理器

Also Published As

Publication number Publication date
US20100112407A1 (en) 2010-05-06
CA2675988C (en) 2013-03-19
US8343685B2 (en) 2013-01-01
AU2008210043A1 (en) 2008-08-07
CN101601153A (zh) 2009-12-09
EP2108204A1 (en) 2009-10-14
CA2675988A1 (en) 2008-08-07
RU2416843C1 (ru) 2011-04-20
JP2010517246A (ja) 2010-05-20
AU2008210043B2 (en) 2010-07-15
KR20090101312A (ko) 2009-09-24
KR101210509B1 (ko) 2012-12-10
CN101601153B (zh) 2011-08-31
WO2008092608A1 (en) 2008-08-07
JP5196502B2 (ja) 2013-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lim et al. Electrochemical performance of Ba0. 5Sr0. 5CoxFe1− xO3− δ (x= 0.2–0.8) cathode on a ScSZ electrolyte for intermediate temperature SOFCs
EP1870950A4 (en) COMBUSTIBLE ELECTRODE MATERIAL FOR SOLID OXIDE FUEL CELL, FUEL ELECTRODE USING THE SAME, FUEL CELL CELL
RU2009128173A (ru) Композиционный материал для применения в качестве электродного материала в твердооксидных элементах тоэ
Tian et al. Sintering of Samarium-doped ceria powders prepared by a glycine-nitrate process
RU2011147510A (ru) Композитный кислородный электрод и способ его получения
JPH053037A (ja) 固体電解質型燃料電池
Hu et al. Effects of ceria conductivity on the oxygen incorporation at the LSCF-SDC-gas three-phase boundary
CN107710478A (zh) 燃料电池
Lü et al. Electrochemical performances of NdBa0. 5Sr0. 5Co2O5+ x as potential cathode material for intermediate-temperature solid oxide fuel cells
Baek et al. Addition effects of erbia-stabilized bismuth oxide on ceria-based carbonate composite electrolytes for intermediate temperature-− solid oxide fuel cells
JP2010267631A (ja) 燃料電池セル及び燃料電池
Giannici et al. Cation diffusion and segregation at the interface between samarium-doped ceria and LSCF or LSFCu cathodes investigated with X-ray microspectroscopy
Cao Identification of oxygen reduction processes at (La, Sr) MnO3 electrode/La9. 5Si6O26. 25 apatite electrolyte interface of solid oxide fuel cells
JP5336207B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池
Yung et al. Polarization promoted chemical reaction between Ba0. 5Sr0. 5Co0. 8Fe0. 2O3-δ cathode and ceria based electrolytes of solid oxide fuel cells
Zhu et al. Performance evaluation of Ca3Co4O9-δ cathode on Sm0. 075Nd0. 075Ce0. 85O2-δ electrolyte for solid oxide fuel cells
Kivi et al. Influence of humidified synthetic air feeding conditions on the stoichiometry of (La 1-x Sr x) y CoO 3− δ and La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3− δ cathodes under applied potential measured by electrochemical in situ high-temperature XRD method
CN107112544A (zh) 固体氧化物燃料电池的电极浆料、用于固体氧化物燃料电池的电极的生片、固体氧化物燃料电池的电极、固体氧化物燃料电池以及固体氧化物燃料电池的电极的制造方法
JP2003173801A (ja) 固体電解質型燃料電池及びその製造方法
JP2014186941A (ja) 燃料電池用空気極
Meng et al. Novel BaBi0. 05Co0. 8Nb0. 15O3− δ perovskite oxide as cathode material for intermediate-temperature solid oxide fuel cells
JP4739665B2 (ja) 燃料電池セル及び燃料電池
KR102105056B1 (ko) 삼중도핑 안정화 산화비스무트계 전해질 및 그 제조 방법
Wang et al. Decreasing the Polarization Resistance of BaCo0. 7Fe0. 2Nb0. 1O3–δ Cathodes by Infiltration of Ce0. 8Y0. 2O2–δ
Shaw et al. Mixed cobalt and nickel containing perovskite oxide for intermediate temperature electrochemical applications

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150126