RU98111618A - Высокотемпературный электрохимический генератор для углеводородного топлива (варианты) и система топливных элементов с плоским твердым оксидным электролитом для прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую энергию - Google Patents

Высокотемпературный электрохимический генератор для углеводородного топлива (варианты) и система топливных элементов с плоским твердым оксидным электролитом для прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую энергию

Info

Publication number
RU98111618A
RU98111618A RU98111618/09A RU98111618A RU98111618A RU 98111618 A RU98111618 A RU 98111618A RU 98111618/09 A RU98111618/09 A RU 98111618/09A RU 98111618 A RU98111618 A RU 98111618A RU 98111618 A RU98111618 A RU 98111618A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxide
fuel
converter according
electrochemical converter
composition
Prior art date
Application number
RU98111618/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2172543C2 (ru
Inventor
Майкл С. Хсу
Original Assignee
Зтек Копэрейшн
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
Priority claimed from US08/557,952 external-priority patent/US5747185A/en
Application filed by Зтек Копэрейшн filed Critical Зтек Копэрейшн
Publication of RU98111618A publication Critical patent/RU98111618A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2172543C2 publication Critical patent/RU2172543C2/ru

Links

Claims (39)

1. Высокотемпературный электрохимический конвертер для углеводородного топлива, содержащий электролитный слой, на одной стороне которого расположен топливный электрод, а на другой стороне - окислительный электрод, соединитель, имеющий противоположные контактные поверхности для обеспечения электрического соединения смежных с ним электродов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из его составных частей, а именно: соединитель, одна из контактных поверхностей соединителя, топливный электрод и окислительный электрод, выполнена из композиции, не содержащей лантан и содержащей, по меньшей мере, оксид хрома и оксид другого металла из группы, к которой относятся оксид бериллия, оксид магния, оксид кальция, оксид стронция, оксид бария и оксид радия.
2. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он представляет собой топливный элемент.
3. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что оксидом хрома является Cr2O3.
4. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что одним из оксидов металлов в составе композиции является MgO.
5. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что в композицию дополнительно входит Al2O3.
6. Электрохимический конвертер по п. 5, отличающийся тем, что молярное содержание Al2O3 в композиции составляет менее 50%.
7. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что из композиции выполнена, по меньшей мере, одна из контактных поверхностей соединителя.
8. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что топливный электрод и/или участок соединителя, обращенный к упомянутому топливному электроду, выполнен из композиции, содержащей NiO.
9. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средство введения в него углеводородного топлива содержащего серу для выработки электрического тока за счет электрохимической реакции при рабочей температуре, по меньшей мере, около 600°С.
10. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен средством введения в него жидкого углеводородного топлива и средством осуществления испарения, по меньшей мере, части жидкого топлива внутри конвертера во время его работы или средством осуществления испарения, по меньшей мере, части жидкого топлива вне конвертера во время его работы при рабочей температуре, по меньшей мере, около 600oС.
11. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен средством осуществления внутри конвертера реформинга углеводородного топлива в произвольные реагенты, например CO и H2, и имеет рабочую температуру, по меньшей мере, около 600°С.
12. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средство осуществления реформинга углеводородного топлива в производные реагенты, например, CO и H2, с использованием выделяющейся во время его работы при температуре, по меньшей мере, около 600°С, теплоты.
13. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средство осуществления, по меньшей мере, частичного реформинга углеводородного топлива в производные реагенты, включающие в себя CO или H2, с использованием продукта окисления топлива, который содержит, например, CO2 и H2O, образующегося при работе конвертера при температуре, по меньшей мере, около 600o.
14. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что конвертер дополнительно содержит средство улавливания CO2 из продукта окисления топлива, содержащего CO2, образующегося во время работы конвертера.
15. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средство введения углеводородного топлива в контакт с топливным электродом и введения окислителя, содержащего кислород, который во время работы конвертера, например, на этапе его запуска, по меньшей мере, частично преобразует углеводородное топливо в производные реагенты, содержащие CO и H2, в контакт с окислительным электродом.
16. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что он является топливным элементом, содержащим твердый оксидный плоский электролитный слой.
17. Электрохимический конвертер по п. 1, отличающийся тем, что слой электролита состоит из ряда электролитных пластин, у каждой из которых на одной стороне расположен топливный электрод, а на другой стороне - окислительный электрод, и соединитель состоит из ряда соединительных пластин, обеспечивающих электрическое соединение смежных с ним электродов, соединительные пластины и электролитные пластины чередуются друг с другом, образуя вместе топливную батарею.
18. Высокотемпературный электрохимический конвертер для углеводородного топлива, содержащий электролитный слой, на одной стороне которого расположен топливный электрод, а на другой стороне - окислительный электрод, соединитель, имеющий противоположные контактные поверхности для обеспечения электрического соединения смежных с ним электродов, средство введения топлива в контакт с топливным электродом и введения окислителя в контакт с окислительным электродом, отличающийся тем, что топливный электрод выполнен из композиции, содержащей оксид хрома.
19. Электрохимический конвертер по п. 18, отличающийся тем, что он является топливным элементом, содержащим твердый оксидный электролитный слой.
20. Электрохимический конвертер по п. 18, отличающийся тем, что оксидом хрома является Cr2O3.
21. Электрохимический конвертер по п. 18, отличающийся тем, что в упомянутую композицию дополнительно входит оксид другого металла из группы, в которую входят оксид бериллия, оксид магния, оксид кальция, оксид стронция, оксид бария и оксид радия.
22. Электрохимический конвертер по п. 18, отличающийся тем, что композиция дополнительно содержит Al2O3.
23. Электрохимический конвертер по п. 22, отличающийся тем, что молярное содержание Al2O3 в композиции составляет менее 50%.
24. Система топливных элементов с плоским твердым оксидным электролитом для прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую энергию, содержащая: ряд твердых электролитных пластин, у которых на одной стороне расположен топливный электрод, а на другой стороне - окислительный электрод, ряд соединительных пластин, имеющих противоположные контактные поверхности, обеспечивающие электрическое соединение смежных электродов, чередующихся с электролитными пластинами, образуя вместе топливную батарею, средство введения углеводородного топлива в контакт с топливным электродом и введения окислителя в контакт с окислительным электродом, средство извлечения электрической энергии из топливной батареи, отличающаяся тем, что топливный электрод выполнен из композиции, содержащей оксид хрома.
25. Система топливных элементов по п. 24, отличающаяся тем, что оксидом хрома является Cr2O3.
26. Система топливных элементов по п. 24, отличающаяся тем, что композиция, содержащая оксид хрома, дополнительно содержит оксид щелочного металла.
27. Система топливных элементов по п. 24, отличающаяся тем, что композиция, содержащая оксид хрома, дополнительно содержит оксид магния MgO.
28. Система топливных элементов по п. 24, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит оксид алюминия Al2O3.
29. Система топливных элементов по п. 28, отличающаяся тем, что молярное содержание Al2O3 в композиции составляет менее 50%.
30. Высокотемпературный электрохимический конвертер для углеводородного топлива, содержащий: электролитный слой, на одной стороне которого расположен топливный электрод, а на другой стороне - окислительный электрод, соединитель, имеющий противоположные контактные поверхности для обеспечения электрического соединения смежных с ним электродов, отличающийся тем, что соединитель и/или контактные поверхности соединителя, выполнен из композиции, не содержащей лантан и содержащей оксид хрома и оксид другого металла из группы, к которой относятся оксид бериллия, оксид магния, оксид кальция, оксид стронция, оксид бария и оксид радия.
31. Электрохимический конвертер по п. 30, отличающийся тем, что оксидом хрома является Cr2O3.
32. Электрохимический конвертер по п. 30, отличающийся тем, что соединитель выполнен из композиции, содержащей оксид хрома и оксид магния MgO.
33. Электрохимический конвертер по п. 30, отличающийся тем, что в композицию дополнительно входит оксид алюминия Al2O3.
34. Электрохимический конвертер по п. 54, отличающийся тем, что молярное содержание Al2O3 в композиции составляет менее 50%.
35. Электрохимический конвертер по п. 30, отличающийся тем, что контактные поверхности соединителя выполнены из композиции, и что оксидом металла является оксид магния MgO.
36. Высокотемпературный электрохимический конвертер для углеводородного топлива, содержащий: электролитный слой, на одной стороне которого расположен топливный электрод, а на другой стороне - окислительный электрод, соединитель, имеющий противоположные контактные поверхности для обеспечения электрического соединения смежных с ним электродов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из его составных частей, а именно: соединитель, одна из контактных поверхностей соединителя, топливный электрод и окислительный электрод, выполнена из композиции, не содержащей лантан и содержащей, по меньшей мере, хром и другой металл из группы, к которой относятся бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий.
37. Электрохимический конвертер по п. 36, отличающийся тем, что он представляет собой топливный элемент.
38. Электрохимический конвертер по п. 36, отличающийся тем, что в композицию дополнительно входит алюминий.
39. Электрохимический конвертер по п. 38, отличающийся тем, что молярное содержание алюминия в композиции составляет менее 50%.
RU98111618/09A 1995-11-14 1996-11-08 Высокотемпературный электрохимический конвертер для углеводородного топлива (варианты) и система топливных элементов на основе твердого оксида для прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую энергию RU2172543C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/557,952 US5747185A (en) 1995-11-14 1995-11-14 High temperature electrochemical converter for hydrocarbon fuels
US08/557,952 1995-11-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98111618A true RU98111618A (ru) 2000-06-20
RU2172543C2 RU2172543C2 (ru) 2001-08-20

Family

ID=24227526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98111618/09A RU2172543C2 (ru) 1995-11-14 1996-11-08 Высокотемпературный электрохимический конвертер для углеводородного топлива (варианты) и система топливных элементов на основе твердого оксида для прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую энергию

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5747185A (ru)
EP (1) EP0861506B1 (ru)
JP (1) JP2000500606A (ru)
CN (1) CN1160820C (ru)
AT (1) ATE204681T1 (ru)
AU (1) AU698444B2 (ru)
CA (1) CA2237632C (ru)
DE (1) DE69614707T2 (ru)
DK (1) DK0861506T3 (ru)
IL (1) IL124365A (ru)
NO (1) NO982174L (ru)
RU (1) RU2172543C2 (ru)
TW (1) TW385567B (ru)
WO (1) WO1997018597A1 (ru)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083636A (en) 1994-08-08 2000-07-04 Ztek Corporation Fuel cell stacks for ultra-high efficiency power systems
DE19807876C2 (de) 1998-02-25 2002-10-24 Xcellsis Gmbh Brennstoffzellensystem
WO1999045607A1 (en) * 1998-03-03 1999-09-10 Celltech Power, Llc A carbon-oxygen electricity-generating unit
US6156084A (en) * 1998-06-24 2000-12-05 International Fuel Cells, Llc System for desulfurizing a fuel for use in a fuel cell power plant
AU2003262367B2 (en) * 1998-11-02 2006-07-06 Ztek Corporation A fuel cell power system
US6399233B1 (en) 1999-07-29 2002-06-04 Technology Management, Inc. Technique for rapid cured electrochemical apparatus component fabrication
US6358639B2 (en) * 1999-08-27 2002-03-19 Plug Power Llc Methods and kits for decontaminating fuel cells
US6361892B1 (en) 1999-12-06 2002-03-26 Technology Management, Inc. Electrochemical apparatus with reactant micro-channels
EP1273650A4 (en) * 2000-04-10 2004-10-06 Nippon Oil Corp FUEL FOR USE IN A FUEL CELL
WO2001080335A2 (en) * 2000-04-18 2001-10-25 Celltech Power, Inc. An electrochemical device and methods for energy conversion
US8007954B2 (en) * 2000-11-09 2011-08-30 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Use of sulfur-containing fuels for direct oxidation fuel cells
CN1443380A (zh) * 2000-11-09 2003-09-17 宾夕法尼亚州大学理事会 用于直接氧化燃料电池的含硫燃料的应用
IL150617A0 (en) * 2000-11-09 2003-02-12 Univ Pennsylvania A solid oxide fuel cell and a process for producing energy utilizing the same
US6916569B2 (en) * 2000-11-23 2005-07-12 Sulzer Hexis Ag Fuel cell comprising a solid electrolyte layer
US6548198B2 (en) 2000-12-15 2003-04-15 Utc Fuel Cells, Llc Compact precooler
DE10063720A1 (de) * 2000-12-20 2002-07-11 Siemens Ag Niedertemperatur-Brennstoffzelle
JP3614110B2 (ja) * 2001-02-21 2005-01-26 日産自動車株式会社 燃料電池システム
AU2002316379A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-08 Celltech Power, Inc. Electrode layer arrangements in an electrochemical device
DE10229309B4 (de) * 2002-06-29 2006-06-01 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Nutzung von Schwarz- und/oder Grauwasser bei der Aufbereitung von Brennstoffen für Hochtemperatur-Brennstoffzellen
FR2842355B1 (fr) * 2002-07-09 2008-04-04 Renault Sa Systeme de generation d'electricite au moyen d'une pile a combustible et procede de mise en oeuvre d'une pile a combustible
US20040063576A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-01 Sud-Chemie Inc. Catalyst adsorbent for removal of sulfur compounds for fuel cells
RU2224337C1 (ru) * 2002-10-22 2004-02-20 ООО "Салют Текнолоджис Вест" Способ изготовления высокотемпературного топливного элемента и установка для его осуществления
US20060040167A1 (en) * 2003-10-16 2006-02-23 Celltech Power, Inc. Components for electrochemical devices including multi-unit device arrangements
US7943270B2 (en) * 2003-06-10 2011-05-17 Celltech Power Llc Electrochemical device configurations
WO2004112175A2 (en) * 2003-06-10 2004-12-23 Celltech Power, Inc. Oxidation facilitator
US7275019B2 (en) * 2005-05-17 2007-09-25 Dell Products L.P. System and method for information handling system thermal diagnostics
US7632322B2 (en) * 2005-06-07 2009-12-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel processing assemblies, heating assemblies, and methods of operating the same
US20080032174A1 (en) * 2005-11-21 2008-02-07 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cells and electrodes
US7833645B2 (en) * 2005-11-21 2010-11-16 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cell and method of forming a fuel cell
US8026020B2 (en) * 2007-05-08 2011-09-27 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cell stack and fuel cell stack module
US9293778B2 (en) * 2007-06-11 2016-03-22 Emergent Power Inc. Proton exchange membrane fuel cell
US8435683B2 (en) 2007-07-19 2013-05-07 Cp Sofc Ip, Llc Internal reforming solid oxide fuel cells
US8309270B2 (en) 2007-08-03 2012-11-13 Cp Sofc Ip, Llc Solid oxide fuel cell systems with improved gas channeling and heat exchange
US8003274B2 (en) 2007-10-25 2011-08-23 Relion, Inc. Direct liquid fuel cell
CA2750783C (en) 2008-11-25 2015-10-13 Nissan Motor Co., Ltd. Electrical conductive member and polymer electrolyte fuel cell using the same
RU2533555C2 (ru) * 2012-09-11 2014-11-20 Аркадий Владимирович Луенков Способ реализации высокотемпературного топливного элемента с протонной плазмой и внутренним риформингом
CN103746101B (zh) * 2013-12-18 2016-03-30 广西科技大学 一种碳硫复合正极材料及其制备方法
JP6172084B2 (ja) * 2014-08-05 2017-08-02 株式会社デンソー 燃料電池用アノードおよび燃料電池単セル
WO2017029639A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Stackpole International Powder Metal, Ltd Electrically conductive fuel cell interconnector
US20210079540A1 (en) * 2017-09-07 2021-03-18 The Trustees Of Princeton University Binary alloys and oxides thereof for electrocatalytic reduction of carbon dioxide

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456664A (en) * 1983-04-19 1984-06-26 Ford Motor Company Electronically conductive magnesia doped oxide ceramics for use in sodium sulfur batteries
US4631238A (en) * 1985-01-18 1986-12-23 Westinghouse Electric Corp. Cobalt doped lanthanum chromite material suitable for high temperature use
US4562124A (en) * 1985-01-22 1985-12-31 Westinghouse Electric Corp. Air electrode material for high temperature electrochemical cells
US4629537A (en) * 1985-05-17 1986-12-16 Hsu Michael S Compact, light-weight, solid-oxide electrochemical converter
US4702971A (en) * 1986-05-28 1987-10-27 Westinghouse Electric Corp. Sulfur tolerant composite cermet electrodes for solid oxide electrochemical cells
US4812329A (en) * 1986-05-28 1989-03-14 Westinghouse Electric Corp. Method of making sulfur tolerant composite cermet electrodes for solid oxide electrochemical cells
JPS6362154A (ja) * 1986-09-01 1988-03-18 Mitsubishi Metal Corp 燃料電池のアノード電極製造用アトマイズドNi合金粉末およびその製造法
US4950562A (en) * 1988-04-21 1990-08-21 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Solid electrolyte type fuel cells
JP2790653B2 (ja) * 1989-04-28 1998-08-27 日本碍子株式会社 導電性中間接続材及びこれを有する燃料電池
US5342706A (en) * 1989-05-03 1994-08-30 Institute Of Gas Technology Fully internal manifolded fuel cell stack
US5302470A (en) * 1989-05-16 1994-04-12 Osaka Gas Co., Ltd. Fuel cell power generation system
US4971830A (en) * 1990-02-01 1990-11-20 Westinghouse Electric Corp. Method of electrode fabrication for solid oxide electrochemical cells
US5348776A (en) * 1991-04-23 1994-09-20 Osaka Gas Company Limited Method of producing interconnectors for solid oxide electrolyte fuel cells
DE4116734C1 (ru) * 1991-05-23 1992-10-15 Abb Patent Gmbh, 6800 Mannheim, De
JPH0693404A (ja) * 1991-12-04 1994-04-05 Ngk Insulators Ltd ランタンクロマイト膜の製造方法およびランタンクロマイト膜
JP3151933B2 (ja) * 1992-05-28 2001-04-03 株式会社村田製作所 固体電解質型燃料電池
JP3098871B2 (ja) * 1992-09-11 2000-10-16 三菱電機株式会社 内部改質形燃料電池装置およびその運転方法
JPH06103990A (ja) * 1992-09-18 1994-04-15 Ngk Insulators Ltd 固体電解質型燃料電池及びその製造方法
US5432024A (en) * 1992-10-14 1995-07-11 Ngk Insulators, Ltd. Porous lanthanum manganite sintered bodies and solid oxide fuel cells
GB9225188D0 (en) * 1992-12-02 1993-01-20 Rolls Royce & Ass Combined reformer and shift reactor
US5389456A (en) * 1994-02-14 1995-02-14 Westinghouse Electric Corporation Method and closing pores in a thermally sprayed doped lanthanum chromite interconnection layer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU98111618A (ru) Высокотемпературный электрохимический генератор для углеводородного топлива (варианты) и система топливных элементов с плоским твердым оксидным электролитом для прямого преобразования химической энергии углеводородного топлива в электрическую энергию
US5747185A (en) High temperature electrochemical converter for hydrocarbon fuels
EP1228547B9 (en) Fuel cell system
ES2028831T3 (es) Estructura de anodo de doble compartimiento.
WO1997018597A9 (en) High temperature electrochemical converter for hydrocarbon fuels
US5976721A (en) Chemical cogeneration process
US6074772A (en) High temperature fuel cell, high temperature fuel cell stack and method for producing a high temperature fuel cell
CA2334884C (en) A fuel cell
US3432352A (en) High temperature fuel cell having a palladium film between the anode and electrolyte
US4818639A (en) Molten carbonate electrolyte creepage barrier
DK2360767T3 (en) fuel Cell System
US4704340A (en) Molten carbonate electrolyte creepage barrier
US4755376A (en) Process for operating a dual compartment anode structure
JPS62176066A (ja) 高温作動型燃料電池
JP2005502178A (ja) 燃料電池への水素の供給装置及び方法並びに車両の電気駆動のための燃料電池の使用
JP3837662B2 (ja) 燃料電池発電装置および燃料電池発電装置の運転方法
JPH0652657B2 (ja) 内部改質を行う溶融炭酸塩型燃料電池
US4835073A (en) Molten carbonate electrolyte creepage barrier
KR0127187Y1 (ko) 용융탄산염 연료전지
Ruka et al. Electrochemical method for separating O 2 from a gas; generating electricity; measuring O 2 partial pressure; and fuel cell
RU93007320A (ru) Электрохимический элемент с твердым электролитом