TWI657616B - 用於抑制燃料電池中之鉻中毒的系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種燃料電池總成，其包含：燃料電池堆疊，其包含複數個燃料電池；進入氧化氣體流路徑，其經組態以將氧化氣體遞送至該複數個燃料電池；及鉻吸收材料，其位於該進入氧化流路徑中。燃料電池包含電解質、位於該電解質之第一側上之陰極電極、位於該電解質之第二側上之陽極電極及位於該陰極電極上之鉻吸收材料。

Description

用於抑制燃料電池中之鉻中毒的系統及方法 相關專利申請案之交叉參考
本申請案主張標題為「Systems and Methods for Suppressing Chromium Poisoning in Fuel Cells」且在2012年8月21日提出申請之美國臨時專利申請案第61/691,360號及標題為「Systems and Methods for Suppressing Chromium Poisoning in Fuel Cells」且在2013年3月15日提出申請之美國臨時專利申請案第61/788,661號之權益。該兩個臨時申請案之全部內容以引用方式併入本文中。
本發明係關於電化學系統及其使用方法。
燃料電池係可以高效率將燃料中所儲存之能量轉化成電能之電化學器件。高溫燃料電池包含固體氧化物燃料電池及熔融碳酸鹽燃料電池。該等燃料電池可使用氫及/或烴燃料進行操作。存在亦容許逆轉操作之燃料電池(例如固體氧化物可逆燃料電池)，從而可使用電能作為輸入將水或其他氧化燃料還原成未氧化燃料。
在諸如固體氧化物燃料電池(SOFC)系統等高溫燃料電池系統中，氧化流通過燃料電池之陰極側，而燃料流通過燃料電池之陽極側。氧化流通常係空氣，而燃料流通常係藉由重整烴燃料源產生之富氫氣體。燃料電池(在介於750℃與950℃之間之典型溫度下操作)使得 帶負電荷氧離子能夠自陰極流傳輸至陽極流，其中離子與游離氫或烴分子中之氫組合形成水蒸氣及/或與一氧化碳組合形成二氧化碳。過量電子自帶負電荷離子返回燃料電池之陰極側而穿過在陽極與陰極之間完成之電路，從而產生穿過該電路之電流。
可在內部或外部給燃料電池堆疊裝配用於燃料及空氣之歧管。在內部裝配歧管之堆疊中，使用該堆疊內所含有之上升管將燃料及空氣分佈至每一電池。換言之，氣體流經每一燃料電池之支撐層(例如電解質層)中之開口或孔及每一電池之氣體分隔器。在外部裝配歧管之堆疊中，堆疊在燃料及空氣之入口及出口側上係敞開的，且燃料及空氣係獨立於堆疊裝備(stack hardware)而引入且加以收集。舉例而言，入口及出口之燃料及空氣在堆疊與該堆疊定位於其中之歧管外殼之間的單獨通道中流動。
燃料電池堆疊通常由呈平坦元件、管或其他幾何形狀之多個電池構造而成。必須將燃料及空氣提供至電化學活性表面(其可為大表面)。燃料電池堆疊係一個組件係所謂的氣體流分隔器(稱為平坦堆疊中之氣體流分隔器板)，其分隔該堆疊中之個別電池。氣體流分隔器板分隔燃料(例如氫或烴燃料，其流向堆疊中之一個電池之燃料電極(亦即陽極))與氧化劑(例如空氣，其流向堆疊中之毗鄰電池之空氣電極(亦即陰極))。通常，亦將氣體流分隔器板用作電連接一個電池之燃料電極與毗鄰電池之空氣電極之互連件。在此情形下，用作互連件之氣體流分隔器板係由導電材料製得或含有導電材料。
各種實施例包含鉻吸收體，其包含基板(在該基板中、基板上或穿過該基板具有至少一個氣體流通路)及鉻吸收材料(塗覆於至少一個氣體流通路內側之基板上)。
其他實施例包含燃料電池，其包含電解質、位於電解質之第一 側上之陰極電極、位於電解質之第二側上之陽極電極及位於陰極電極上之鉻吸收材料。
其他實施例包含燃料電池總成，其包含：燃料電池堆疊，其包含複數個燃料電池；進入氧化氣體流路徑，其經組態以將氧化氣體遞送至複數個燃料電池；及鉻吸收材料，其位於進入氧化流路徑中。
其他實施例包含操作燃料電池總成之方法，其包含使進入氧化氣流流經鉻吸收材料到達燃料電池總成之陰極電極，從而來自氧化氣流之鉻沈積於鉻吸收材料上。
1‧‧‧固體氧化物燃料電池
3‧‧‧陰極電極
3A‧‧‧第一功能層/單一功能層/陰極電極功能層
3B‧‧‧可選第二功能層
5‧‧‧固體氧化物電解質
7‧‧‧陽極電極
8‧‧‧氣體流通路或通道
8A‧‧‧氣體流通路
8B‧‧‧空氣間隙
9‧‧‧氣體流分隔器/互連件本體
9A‧‧‧邊緣
10‧‧‧肋脊
10A‧‧‧頂部燃料側互連件肋脊
10B‧‧‧底部空氣側互連件肋脊
14‧‧‧固體氧化物燃料電池(SOFC)堆疊
90‧‧‧下壓力板
92‧‧‧燃料入口/燃料管
94‧‧‧排出導管/外導管/燃料管
220‧‧‧側擋板
222‧‧‧繫桿
224‧‧‧緊密配合孔
230‧‧‧上壓力板
239‧‧‧基底
302‧‧‧隔板
304‧‧‧燃料歧管
402‧‧‧圓形或準圓形切口
406‧‧‧插件
408‧‧‧彈簧壓縮總成
413‧‧‧連鎖區塊
500‧‧‧Cr吸收體
501‧‧‧平面邊緣
502‧‧‧基板
504‧‧‧氣體流通路
506‧‧‧鉻吸收材料
520‧‧‧吸收體
522‧‧‧氣體流通路
540‧‧‧吸收體
542‧‧‧氣體流通路
560‧‧‧吸收體
562‧‧‧氣體流通路
580‧‧‧吸收體
582‧‧‧氣體流通路
600‧‧‧燃料電池系統
601‧‧‧陶瓷固持板或夾鉗
602‧‧‧撓性墊片
700A‧‧‧燃料電池堆疊
700B‧‧‧燃料電池堆疊
700C‧‧‧燃料電池堆疊
700D‧‧‧燃料電池堆疊
700E‧‧‧燃料電池堆疊
702A‧‧‧鉻吸收材料部分
702B‧‧‧鉻吸收材料部分
704‧‧‧鉻吸收材料層
706‧‧‧鉻吸收材料層
708‧‧‧混合層
710A‧‧‧接觸條帶
710B‧‧‧接觸條帶
710C‧‧‧接觸條帶
710D‧‧‧接觸條帶
802‧‧‧結晶表面/表面晶體
902‧‧‧氧化鋁基板
904‧‧‧原始MCO塗層
A-A’‧‧‧線
B-B’‧‧‧線
併入本文中且構成此說明書之一部分之附圖圖解說明本發明之實例性實施例，並與上文給出之一般說明及下文給出之實施方式一起用於闡釋本發明之特徵。
圖1圖解說明SOFC堆疊之剖面圖。
圖2圖解說明先前技術燃料電池總成之三維剖視圖。
圖3圖解說明具有板型側擋板之燃料電池堆疊之柱之一實施例之側視圖。
圖4圖解說明具有鳩尾連接及非空間填充性蝴蝶結/狗骨連接件之板型側擋板之一實施例之三維視圖。
圖5A-E圖解說明各種鉻吸收體實施例之替代幾何形狀。
圖6A-C係納入燃料電池總成中之鉻吸收體實施例之各種視圖。
圖7A-E圖解說明鉻吸收材料在燃料電池之陰極電極上之替代佈局。
圖8係在含有CrO2(OH)2之氧化流通過鉻吸收體實施例表面上方之後所得結晶表面之顯微照片。
圖9圖解說明圖8之表面晶體之剖面掃描電子顯微術(SEM)影像。
參照附圖詳細闡述各種實施例。在所有圖式中，儘可能地使用相同之參考編號來指代相同或類似之零件。參照特定實例及實施方案以用於闡釋性目的，且並不意欲限制本發明或申請專利範圍之範圍。
在SOFC系統中通常使用含有大量鉻(Cr)之合金，既作為設備之配套設施(balance)又作為互連件材料，此乃因其在高溫下形成防止散裂之保護性氧化鉻殼體。遺憾的是，在該等高溫下且尤其在濕潤空氣環境中，氧化鉻層蒸發出Cr(最顯著地，呈CrO2(OH)2之形式)。已明確記載，此Cr蒸氣會使SOFC陰極中毒而縮短SOFC系統之操作壽命。為幫助防止此現象，與空氣接觸之互連件表面可塗覆有氧化物層以抑制來自互連件之Cr蒸發。儘管該等塗層可極為有效，但其不能阻斷來自互連件之所有Cr蒸發且由此並不完全防止Cr中毒。另外，Cr中毒亦可因設備組件之配套設施(例如空氣流管道等)污染流經陰極上方之氧化劑流(例如空氣)而發生。
各種實施例提供可置於進入氧化流路徑(亦即氧化氣體(例如空氣)自源(例如儲存罐或大氣)至燃料電池之路徑，例如經由設備組件之各種配套設施(例如幫浦)、歧管及氣體流通路)中之鉻(Cr)吸收體。Cr吸收體可自氧化流去除Cr以防止陰極電極3之Cr中毒。舉例而言，來自進入氧化流之Cr可以含Cr晶體沈積於Cr吸收體之表面上。
圖1圖解說明固體氧化物燃料電池(SOFC)堆疊，其中每一SOFC 1包括陰極電極3(例如LSM或其他導電鈣鈦礦)、固體氧化物電解質5(例如YSZ、SSZ或摻雜氧化鈰)及陽極電極7(例如金屬陶瓷，例如鎳穩定之氧化鋯及/或經摻雜氧化鈰金屬陶瓷)。
可將各種材料用於陰極電極3、電解質5及陽極電極7。舉例而言，陽極電極可包括含有含鎳相及陶瓷相之金屬陶瓷。含鎳相可完全由還原態鎳組成。此相可在其呈氧化態時形成氧化鎳。因此，在操作之前較佳地在還原氣氛中將陽極電極退火以將氧化鎳還原成鎳。除鎳 及/或鎳合金外，含鎳相亦可包含其他金屬。陶瓷相可包括穩定化氧化鋯(例如氧化釔及/或氧化鈧穩定之氧化鋯)及/或經摻雜氧化鈰(例如摻雜氧化釓、氧化釔及/或氧化釤之氧化鈰)。
電解質可包括穩定化氧化鋯，例如氧化釤穩定之氧化鋯(SSZ)或氧化釔穩定之氧化鋯(YSZ)。另一選擇為，電解質可包括另一離子傳導性材料，例如經摻雜氧化鈰。
陰極電極可包括導電材料，例如導電鈣鈦礦材料，例如錳酸鑭鍶(LSM)。亦可使用其他導電鈣鈦礦(例如LSCo等)或金屬(例如Pt)。陰極電極亦可含有類似於陽極電極之陶瓷相。電極及電解質可各自包括一或多種上述材料之一或多個子層。
燃料電池堆疊常常由呈平坦元件、管或其他幾何形狀之多個SOFC 1構造而成。儘管圖1中之燃料電池堆疊係垂直定向，但燃料電池堆疊可水平或以任一其他方向定向。可將燃料及空氣提供至電化學活性表面(其可為大表面)。
氣體流分隔器9(在作為平坦堆疊之一部分時稱為氣體流分隔器板，其在肋脊10之間含有氣體流通路或通道8)分隔堆疊中之個別電池。氣體流分隔器板將流向堆疊中一個電池之燃料電極(亦即陽極7)之燃料(例如烴燃料)與流向堆疊中毗鄰電池之空氣電極(亦即陰極3)之氧化劑(例如空氣)隔開。在堆疊之任一端，可為空氣端板或燃料端板(未展示)以向端電極分別提供空氣或燃料。
通常，氣體流分隔器板9亦用作互連件，其電連接一個電池之陽極或燃料電極7與毗鄰電池之陰極或空氣電極3。在此情形下，用作互連件之氣體流分隔器板係由導電材料製得或含有導電材料。圖1展示下部SOFC 1位於兩個互連件9之間。
互連件可由導電材料製得或可含有導電材料，例如與電池中之固體氧化物電解質具有類似熱膨脹係數(例如相差0-10%)之金屬合金 (例如鉻-鐵合金)。可在陽極電極與互連件之間提供導電接觸層，例如鎳接觸層。可在陰極電極與互連件之間提供另一可選導電接觸層。
燃料電池堆疊中之複數個燃料電池可共用公用燃料入口及排出通路或上升管。燃料電池堆疊可包含不同電實體，其在堆疊之相對端上含有兩個連接至堆疊之功率調節設備及功率(亦即電)輸出之端板。因此，在一些組態中，自此一不同電實體輸出之電功率可與其他堆疊單獨地受控制。在其他實施例中，多個堆疊可共用相同端板。在此情形下，堆疊可共同地包括不同電實體。
燃料電池堆疊可為生成功率之較大燃料電池系統之一部分。燃料電池堆疊可位於此一系統內之熱區中。在正常操作期間，此熱區可在高溫(例如約600℃或更高之溫度，例如600-1000℃，例如750-950℃)下操作。
圖2圖解說明實例性燃料電池系統，其中固體氧化物燃料電池(SOFC)堆疊14位於基底上。每一堆疊14可包括燃料電池1及互連件9之集合體。楔型陶瓷側擋板220(例如在水平方向上具有不均勻厚度及大致三角形橫截面形狀)位於毗鄰燃料電池堆疊14(或燃料電池堆疊柱)之間。擋板220用於將陰極進料引導至陰極流路徑中且填充毗鄰堆疊之間之空間，從而陰極進料通過每一堆疊14而非繞過堆疊14之縱向側。藉由繫桿222(其通過位於每一擋板220中心之緊密配合孔224)將擋板220固持於適當位置。較佳地，擋板220不可導電且自適宜陶瓷材料製成一單一部件。圖2亦展示燃料分佈歧管304，其位於堆疊柱中之堆疊與連接至歧管之燃料入口及排出導管92、94之間。
在此先前技術系統中，SOFC堆疊維持壓縮負荷。壓縮負荷係由上壓力板230、繫桿222、下壓力板90及位於下壓力板90下方之壓縮彈簧總成維持。壓縮彈簧總成經由繫桿222向下壓力板90及上壓力板230直接施加負荷。
在一替代實施例中，使負荷傳送穿過基底239，此乃因其係系統之唯一零點基準。使用穿過基底239之穿孔或通孔以自基底239引導所需負荷。
圖3圖解說明替代先前技術系統，其具有兩個置於含有一或多個燃料電池堆疊14之柱之相對側上之側擋板220。然而，可將更多或更少之側擋板220用於具有除矩形外之橫截面形狀之堆疊。另外，可在燃料電池堆疊14之柱中提供一或多個燃料歧管304。實例性燃料歧管闡述於美國申請案第11/656,563號中，該申請案之全部內容以引用方式併入本文中。可視需要在毗鄰燃料電池堆疊14之間提供任一數量之燃料歧管304。另外，可視需要選擇燃料電池堆疊14之柱中燃料電池堆疊14之數量且並不限於圖3中所圖解說明之燃料電池堆疊14的數量。
可使用側擋板220將壓縮負荷置於燃料電池堆疊14(或堆疊柱)上。此實施例刪除了通孔及繫桿散熱片且使用相同部分(亦即側擋板220)以用於兩個目的：將負荷置於堆疊14上及引導陰極進料流(舉例而言，對於圖2中所展示之堆疊之環型配置而言，可將陰極入口流(例如空氣或另一氧化劑)自環型配置外側之歧管經由堆疊及出口(以陰極排出流形式)提供至位於環型配置內側之歧管)。側擋板220亦可使燃料電池堆疊14(或堆疊14之柱)與系統中之金屬組件電隔離。可自任一或多個負荷源(例如系統之基底239、堆疊14或堆疊柱下方之區塊、堆疊14上方之彈簧總成等)提供堆疊上之負荷。
較佳地，陶瓷側擋板220具有板形而非楔形且自板型部件或特徵(例如隔板302)製得而非包括單一陶瓷部件。板型擋板及板較佳地具有兩個主表面及一或多個(例如4個)邊緣表面。在一實施例中，一或多個邊緣表面之面積可至多為主表面積之1/5。另一選擇為，一或多個邊緣表面之面積可至多為主表面積之1/4或1/3。較佳地，板具有恆 定寬度或厚度，具有實質上矩形形狀(在自主表面側觀看時)且具有實質上矩形之橫截面形狀。在一替代實施例中，陶瓷側擋板220並非矩形，但可具有楔型橫截面。亦即，一個邊緣表面可寬於相對邊緣表面。擋板220可完全填充毗鄰電極堆疊14之間之空間，或另一選擇為，側擋板220可經組態以便在側擋板220之間存在空間。換言之，側擋板220可能並不完全填充毗鄰燃料電池堆疊14之間之空間。較佳地，隔板302係自高溫材料(例如氧化鋁或其他適宜陶瓷)製得。在一實施例中，隔板302係自陶瓷基質複合物(CMC)製得。CMC可包含(例如)鋁氧化物(例如氧化鋁)、氧化鋯或碳化矽之基質。亦可選擇其他基質材料。纖維可自氧化鋁、碳、碳化矽或任一其他適宜材料製得。可使用基質及纖維之任一組合。另外，纖維可塗覆有經設計以改良CMC之疲勞性質之界面層。若期望，則CMC擋板可自CMC材料之單一部件而非自個別聯鎖隔板製得。CMC材料可增加擋板強度及抗蠕變性。若擋板係自氧化鋁或氧化鋁纖維/氧化鋁基質CMC製得，則此材料在典型SOFC操作溫度(例如高於700℃)下係相對良好之熱導體。若期望相鄰堆疊或柱具有熱隔絕性，則擋板可自絕熱陶瓷或CMC材料製得。
在替代實施例中，可使用陶瓷插件406連接隔板202。舉例而言，圖4圖解說明具有插件406之系統，該等插件並不完全填充隔板302中之圓形或準圓形切口402。插件406可具有大致蝴蝶結形狀，但包含平面邊緣501而非完全圓形邊緣。因此，在插件406上方或下方於各別切口402中可保留有空白空間。
在各種實施例中，彈簧壓縮總成408可包含於隔板302與燃料電池堆疊14之間。舉例而言，彈簧壓縮總成408可位於一或多個堆疊14上方，如圖4中所展示。
可使用插件406將隔板302附接至系統之基底239。另一選擇為， 圖4展示堆疊14之柱附接至位於柱下方之連鎖區塊413而非直接附接至系統基底239。自連鎖區塊413提供柱上之負荷以在柱周圍產生「籠」。舉例而言，連鎖區塊413可包括陶瓷材料(例如氧化鋁或CMC)，且單獨附接(例如藉由插件、鳩尾或其他器具)至陶瓷擋板及系統基底239。使用陶瓷方塊材料最小化散熱片之產生且消除了將陶瓷擋板連接至金屬基底(其引入熱膨脹界面問題)之問題。
如上所述，實施例在沿進入空氣流路徑之一或多個位置包含Cr吸收體。在較佳實施例中，可將Cr吸收體置於氧化劑流溫度超過500℃之處。較佳實施例可儘可能地靠近SOFC堆疊包含Cr吸收體以最大化可在空氣進入燃料電池堆疊之前捕獲之Cr量。位置實例包含互連件之前緣或燃料電池堆疊之前面、設備組件在堆疊之前之配套設施或出於此目的而具體增加之單獨組件(在其周圍或穿過其可具有空氣流，例如多孔發泡體或網絡)。
在各種實施例中，Cr吸收體可包括鉻吸收材料層。舉例而言，Cr吸收體可包括經成型以界定至少一個氣體流通路且塗覆有鉻吸收材料之基板。圖5A圖解說明Cr吸收體500，其包含經成型以界定多個呈蜂巢組態之氣體流通路504(亦即直線流經基板之平行氣體流通路)之基板502。基板可包括各種材料，例如經選擇以匹配燃料電池總成之熱膨脹性質之材料(例如惰性陶瓷材料(例如氧化鋯、氧化鋁、二氧化矽)或諸多複合陶瓷材料(例如堇青石))。基板502之表面可在氣體流通路504內側塗覆有鉻吸收材料506(其更詳細闡述於下文中)。可將Cr吸收體500納入燃料電池堆疊中，從而使氧化流(例如空氣)路過氣體流通路504而遭遇吸收材料506，然後到達陰極電極3。
圖5B-5E圖解說明Cr吸收體之替代幾何形狀，包含氣體流通路之不同大小及間隔(例如具有不同通路/孔大小及間隔之多孔板)。圖5B圖解說明具有相對較大氣體流通路522之吸收體520。圖5C圖解說明 具有間隔大於通路522之較小氣體流通路542之吸收體540。圖5D圖解說明更一起靠近之中等大小氣體流通路562(亦即通路之間之基板小於吸收體520、540)之吸收體560。圖5E圖解說明具有許多較小緊密隔開氣體流通路582之吸收體580。通路可具有任一適宜直徑，例如直徑為1-10mm，例如1-4mm。基板可具有1-10cm之厚度。儘管上文圖解說明並闡述具有圓形橫截面之通路，但應注意，通路可具有任一其他橫截面形狀，例如正方形、矩形、卵形、三角形、六邊形等。
另外，儘管上文圖解說明並闡述穿過基板502之通路，但在替代實施例中，除含有穿過基板之通路之吸收體外或代替該吸收體，含有通路之吸收體可代之以位於基板上(例如在空氣入口流通過之基板表面上)及/或位於基板中(例如在基板中並不一直延伸穿過基板之凹槽或凹部中，從而空氣入口流通過凹槽或凹部以通向燃料電池堆疊)。舉例而言，可將鉻吸收層塗覆於陶瓷隔板302及/或燃料歧管304及/或燃料入口或外導管(例如管)92、94中使空氣入口流通向燃料電池堆疊之外表面上，如圖3、圖4、圖6B及圖6C中所展示。因此，儘管燃料在燃料歧管304及燃料管92內側流動，但空氣入口流沿燃料歧管304及/或燃料管92之經吸收材料塗覆之外表面流動。如圖6B中所展示，燃料管92含有波紋管，從而吸收層可位於波紋管凹槽中及/或波紋管隆脊之表面上。在此實施例中，陶瓷隔板302及/或燃料歧管304及/或燃料管92、94用作鉻吸收體之基板。應注意，燃料電池系統中使高溫空氣入口流通過之任一表面皆可塗覆有吸收材料。該等表面包含空氣熱交換器表面、熱箱內表面等。
在另一替代實施例中，可將鉻吸收材料塗覆於燃料電池堆疊14組件上。舉例而言，對於在外部裝配用於空氣之歧管之堆疊14而言，如圖3、圖4及圖6A-6C中所展示，可將鉻吸收體塗覆於互連件9中在堆疊14側暴露於空氣入口流之邊緣9A上。另一選擇為，對於在內部 裝配用於空氣燃料電池堆疊之歧管而言，鉻吸收體可位於空氣歧管之內側表面上及/或堆疊內側之空氣上升管開口處。
在其他替代實施例中，基板502之表面可經成型以界定至少一個呈曲折路徑組態之氣體流通路。舉例而言，基板502可經成型以界定彎曲或蜿蜒而非如蜂巢組態中之直線形式之氣體流通路。替代實施例可組合蜂巢及曲折路徑氣體流通路。
圖6A圖解說明納入Cr吸收體500之燃料電池系統600之非限制性實例。Cr吸收體500可定位於在外部裝配用於空氣之歧管之燃料電池堆疊14之前面。舉例而言，Cr吸收體500可固定於燃料歧管304之間且可位於連接至歧管之燃料流管92、94之間。可藉由陶瓷固持板或夾鉗601(其由銷、夾子等固定至歧管304)將Cr吸收體500固持於適當位置。撓性墊片602(例如雲母或氧化鋁氈)可幫助將Cr吸收體500固持於適當位置。氧化流可通過Cr吸收體500，然後到達燃料電池堆疊14中互連件之氧化流入口。
圖6B圖解說明來自另一角度之實例性燃料電池系統600。圖6C圖解說明將Cr吸收體500置於每一燃料電池堆疊14前面之實例性燃料電池系統600之頂部之3D側面剖視圖。
在含鉻晶體形成於鉻吸收材料上之後，可需要新鮮Cr吸收體500。另一選擇為，Cr吸收體500可能損害且需要替換。在各種實施例中，Cr吸收體500可經設計以使其模組化或可替換，從而易於維護。舉例而言，在系統維修期間，可去除撓性墊片602以更換Cr吸收體500。
在替代實施例中，鉻吸收材料之位置可位於陰極電極3上面、其中或靠近其之堆疊操作溫度超過500℃之任何地方。舉例而言，如上文所論述，鉻吸收材料可位於燃料電池堆疊之互連件中面向空氣入口流之前緣上。在另一實例中，鉻吸收材料可位於陰極之整個頂部表面 上、陰極表面在與互連件接觸之點之間之部分上，或混合至一或多個陰極層中。
較佳地，鉻吸收材料具有低於陰極電極材料之導電性或電化學活性中之至少一者(及較佳地兩者)。舉例而言，若陰極電極材料層包括塗覆於穩定化氧化鋯或經摻雜氧化鈰電解質上之LSM層，則鉻吸收材料層包括含有Mn、Co及/或Cu中之至少一者之金屬氧化物層(例如下文所闡述之MCO)，其具有低於LSM之導電性或電化學活性，例如導電性及電化學活性較LSM至少低10%(例如低10-100%)。
具有鉻吸收材料之替代佈局之各種實施例圖解說明於圖7A-7E中。圖7A圖解說明具有鉻吸收材料部分702A、702B之燃料電池堆疊700A之實施例。燃料電池可包含電解質5及陰極電極3，該陰極電極可包含第一功能層3A及可選第二功能層3B。互連件肋脊10(如圖1中所展示)可接觸部分702A、702B之間之陰極電極3且分割氧化氣體(例如空氣)流通路8。如圖7A中所展示，可將鉻吸收材料部分702A、702B置於流通路8內之陰極電極3上。因此，吸收材料部分位於面向空氣流通路8但並不面向互連件肋脊10之陰極電極部分上。
在替代實施例中，鉻吸收材料部分可面向互連件肋脊10。舉例而言，可將鉻吸收材料部分702A、702B置於陰極電極3上，從而其與互連件肋脊10而非流通路8對齊。
在各種實施例中，鉻吸收材料部分可具有任一形狀，例如一或多個條帶、層、印刷圖案、柵格或網。另一選擇為，並非塗層，鉻吸收材料可構成位於互連件與陰極之間之單獨組件或層，例如柵格或網。
圖7B圖解說明燃料電池堆疊700B之替代實施例，其中將鉻吸收材料層704置於具有第一功能層3A及可選第二功能層3B之整個陰極電極3上。另一選擇為，圖7C圖解說明燃料電池堆疊700C之替代實施 例，其中將鉻吸收材料層706置於具有單一功能層3A之陰極電極上。在該等實施例中，鉻吸收材料可與互連件肋脊10及陰極電極3接觸並電連接。
圖7D圖解說明燃料電池堆疊700D之替代實施例，其中將鉻吸收材料與陰極電極之功能層摻和作為混合層708。將混合層708置於具有單一功能層3A之陰極電極上。混合層708可電連接互連件肋脊10及陰極電極功能層3A。
在其他實施例中，除與陰極材料混合外或予以代替，可將鉻吸收材料與任一材料(例如提供結構之惰性材料)混合。
圖7E圖解說明燃料電池堆疊700E之替代實施例之分解剖視圖，其中鉻吸收材料經配置作為陰極上之單獨部分。鉻吸收材料之單獨部分可形成接觸條帶，該等接觸條帶與置於接觸條帶上之互連件肋脊並不平行。圖7E之分解剖視圖圖解說明分別位於板型互連件本體9上方及下方之各別燃料側10A及空氣側10B互連件肋脊，其中剖視圖係沿線A-A’及B-B’穿過底部空氣側互連件肋脊10B與互連件本體9及頂部燃料側互連件肋脊10A之間之平面。僅出於闡釋性目的，圖7E之頂部部分展示連接至頂部燃料側互連件肋脊10A作為一個單一部件之透明互連件本體9。頂部燃料側互連件肋脊10A與位於頂部電解質5之底部表面上之陽極7接觸。
如所圖解說明，以接觸條帶710A-710D形式將複數個鉻吸收體接觸條帶置於陰極3上，其中在陰極上方及每一接觸條帶之間具有空氣間隙8B。接觸條帶在陰極3上縱向延伸且與由通道(亦即氣體流通路8A)隔開之底部空氣側互連件肋脊10B以非平行方向延伸。舉例而言，接觸條帶可具有沿縱向方向延伸且大於條帶之高度或寬度之三倍之長度。在一實施例中，接觸條帶710A-710D可實質上垂直(例如在垂直之10度內)或垂直於互連件肋脊10B。不論底部互連件肋脊10B與接 觸條帶710A-710D之間之關係如何，底部互連件肋脊10B之間之氣體流通路8A亦與間隙8B在毗鄰接觸條帶710A-710D之間延伸的方向以非平行(例如實質上垂直或垂直)方向延伸。
若以相對於肋脊頂部之非零(例如垂直)角度且以條帶(例如線)或條紋形式將接觸層施加於電池上，則無疑可消除對準問題。基於接觸層圖案(例如條帶)與肋脊頂部之交叉點，將產生零散接觸點。
接觸條帶較佳地以足夠窄方式隔開以提供緊密隔開接觸點，從而避免電極中之高平面內電阻損失。條帶本身可相對較窄以避免在接觸條帶下方由氣體「遮蔽」引起擴散損失。足夠高地施加條帶以提供與配合組件(互連肋脊頂部及電極)之形貌可變性相當之順從性。
可藉由將多孔膏沈積於陰極上來製造接觸條帶，該方法產生用於行進至靠近電解質/電極界面之電化學活性位點之製程氣體之有限擴散障壁。可藉由各種方法施加接觸膏，例如絲網印刷、模板印刷、遮蔽噴漆、珠粒分配、遮蔽幕塗等。
藉由與互連件相對將接觸條帶印刷於陰極上，互連件之肋脊頂部上之任何高點皆與接觸條帶接觸且所施加壓力得以分佈而非集中於單一點。此外，用於接觸條帶之印刷製程本身可產生高點。同樣，由此類高點施加之接觸壓力得以分佈且藉由將條帶印刷於陰極上進行減少。
在各種實施例中，鉻吸收材料可位於燃料電池堆疊之任一部分上，例如位於燃料電池堆疊前面之塗層(亦即位於互連件面向空氣入口流之邊緣表面上)。在其他實施例中，鉻吸收材料可位於燃料電池上，例如位於陰極上(如上文所論述)及/或位於燃料電池之其他部分上(例如位於電解質上)。舉例而言，鉻吸收材料可位於電解質面向空氣入口流(亦即空氣入口導管或歧管)之邊緣上或位於陰極電極上游電解質之主(平面)表面之周邊上(亦即在電解質中未由毗鄰空氣入口流進入 堆疊處之陰極電極覆蓋之周邊區域中)。
在替代實施例中，鉻吸收材料可用於除燃料電池系統外之系統中。舉例而言，鉻吸收材料可用於使用含鉻高溫合金之任一系統中，或用於製造含鉻合金組份。因此，鉻吸收材料可用於渦輪(或渦輪組件)製造裝置、噴氣引擎(或引擎組件)製造裝置或鉻電鍍物件(例如轂蓋)製造裝置以吸收或捕獲六價鉻。
各種實施例可使用一或多種鉻吸收材料。可選擇鉻吸收材料以自氧化氣體(例如空氣)去除鉻。在各種實施例中，Cr吸收材料可包含金屬氧化物材料，例如陶瓷材料，例如含有下列元素中之任一者或任一組合之鈣鈦礦或尖晶石陶瓷氧化物：Mn、Co、Cu、Ni、Fe、Ti、Sc、A1或La。然而，可使用具有除鈣鈦礦或尖晶石外之晶體結構之金屬氧化物材料。較佳地，金屬氧化物材料之金屬部分包括Mn、Co及/或Cu中之一或多者，舉例而言，金屬氧化物中至少70原子%(例如70-100at%，包含75-95at%)之金屬包括Mn、Co及/或Cu中之一或多者。以此方式，可以足夠活性將Cr納入陶瓷氧化物結構中以自空氣入口流去除Cr。可藉由濺鍍或其他適宜沈積方法將金屬氧化物層沈積於基板上作為金屬氧化物塗層。另一選擇為，可藉由以下方式來形成金屬氧化物層：藉由任一適宜方法(例如濺鍍、電鍍等)將金屬或金屬合金層(例如Mn、Co及/或Cu)沈積於基板上，隨後在升高溫度下於含氧環境中氧化金屬層以將金屬或金屬合金層轉化成金屬氧化物鉻吸收層。
舉例而言，Cr吸收材料可包含鑭鍶水錳礦(LSM)、錳鈷氧化物(MCO)、鑭鍶輝砷鈷礦(LSCo)、鑭鍶鈷鐵氧體(LSCF)及鑭鍶鐵氧體(LSF)。其他實施例可包含具有式(M1,M2)3O4±0.1之MCO之Cr吸收材料，其中M1包括至少70原子%、例如70-100at%之錳，且M2包括至少70原子%、例如70-100at%之鈷。換言之，MCO晶格上M1位中之金屬係至少70at%之Mn且M2位中之金屬係至少70%之Co。MCO尖晶石 可涵蓋M12M21O4±0.1至M11M22O4±0.1之組成範圍。然而，亦可使用其他組成範圍。
在各種實施例中，M1可包含Mn(及不可避免之雜質(若存在))且M2可包含Co(及不可避免之雜質(若存在))且尖晶石係化學計量(亦即金屬對氧原子比率為3：4)。在一實施例中，MCO尖晶石涵蓋Mn2CoO4至Co2MnO4之組成範圍。亦即，可使用具有組成Mn2-xCo1+xO4(0x1)或寫為z(Mn3O4)+(1-z)(Co3O4)(其中1/3z2/3)或寫為(Mn,Co)3O4之任一尖晶石。
在各種實施例中，尖晶石組成含有至少25原子%之氧化鈷，例如25原子%至60原子%之氧化鈷。陳述此情形之另一方式係尖晶石中Co對M之原子比率可至少為1：3，例如1：3至6：4、較佳地1：1。因此，尖晶石組成可為Mn1.5Co1.5O4，其包括50原子%氧化錳及50原子%氧化鈷。
在替代實施例中，鉻吸收材料可包括二元氧化物，例如氧化錳或氧化鈷。舉例而言，材料可具有介於MnO2與Mn3O4之間之任一氧化錳組成(例如MnxO4，其中1x1.5)。另一選擇為，材料可具有介於Co2O3與Co3O4之間之任一氧化鈷組成(例如MnxO12，其中8x9)。
在各種實施例中，Cr吸收材料塗層及層可具有大於零(例如20微米至100微米)、較佳地大於20微米(例如25微米至40微米)之任一適宜厚度。
各種實施例可在氧化鋁基板上包含具有Mn1.5Co1.5O4尖晶石組成之Cr吸收材料。舉例而言，使含有CrO2(OH)2之氧化流(例如濕空氣)通過Mn1.5Co1.5O4表面上方，且觀察到在表面上形成(Mn,Co,Cr)3O4多面體晶體，此通常係氣相至固相轉變。圖8展示所得結晶表面802之顯微照片。
圖9展示表面晶體802之剖面掃描電子顯微術(SEM)影像。使用能 量分散X射線光譜(EDS)證實頂部層之組成為(Mn,Co,Cr)3O4，從而展示在MCO表面上發生Cr吸收及納入。因在氧化鋁基板902或原始MCO塗層904中並無Cr，故在表面晶體802中觀察到之Cr可僅來自空氣流。
上述任一實施例之任一特徵可與上述任一或多個實施例之任一或多個特徵以任一組合使用。上文對所揭示態樣之說明旨在使任一熟習此項技術者皆能製作或使用本發明。彼等熟習此項技術者將易於瞭解對該等態樣之各種修改，且本文所界定之一般原理可應用至其他態樣，此並不背離本發明之範圍。因此，本文並非意欲將本發明限定為本文所展示之態樣，而意欲賦予其與本文所揭示原理及新穎特徵相一致之最寬廣範圍。

Claims (9)

  1. 一種燃料電池堆疊，其包括：固體氧化物燃料電池，其包括：電解質；陰極電極，其具有外表面及設置於該電解質之第一側上之相對內表面；陽極電極，其設置於該電解質之第二側上；及鉻吸收材料，其經配置為單獨的條帶，其各直接設置於該陰極電極之外表面上，使得該外表面之部分暴露於該等條帶之間；及互連件，其包括至少部分界定出氣體流通路之互連件肋脊，該等互連件設置於該等燃料電池之間，使得該鉻吸收材料直接設置於各陰極電極之外表面及對應之互連件之間，其中該肋脊接觸該陰極電極暴露於該鉻吸收材料之該等條帶之間的部分。
  2. 如請求項1之燃料電池堆疊，其中該鉻吸收材料具有低於該陰極電極材料之導電性或電化學活性中之至少一者。
  3. 如請求項1之燃料電池堆疊，其中該鉻吸收材料係選自LSM、MCO、LSCo、LSCF及LSF中之至少一者。
  4. 如請求項1之燃料電池堆疊，其中該鉻吸收材料之該等條帶與該氣體流通路對準。
  5. 如請求項1之燃料電池堆疊，其中：該鉻吸收材料之該等條帶面對該等互連件肋脊，且該陰極電極之外表面暴露之部分面對該等氣體流通路。
  6. 如請求項1之燃料電池堆疊，其中該鉻吸收材料之該等條帶包括位於該陰極電極與該等互連件肋脊之間之接觸條帶。
  7. 如請求項6之燃料電池堆疊，其中該等接觸條帶並不與該等互連件肋脊平行。
  8. 如請求項7之燃料電池堆疊，其中該等接觸條帶係實質上垂直或垂直於該等互連件肋脊中之至少一者。
  9. 如請求項1之燃料電池堆疊，其中該等單獨的條帶係僅由鉻吸收材料所組成。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014031622A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Bloom Energy Corporation Systems and methods for suppressing chromium poisoning in fuel cells
US10084192B2 (en) * 2014-03-20 2018-09-25 Versa Power Systems, Ltd Cathode contact layer design for preventing chromium contamination of solid oxide fuel cells
US9559366B2 (en) * 2014-03-20 2017-01-31 Versa Power Systems Ltd. Systems and methods for preventing chromium contamination of solid oxide fuel cells
EP3081295B1 (en) * 2015-04-14 2023-10-04 Bosal Emission Control Systems NV Catalyst and method for reducing hexavalent chromium cr(vi)
GB201515984D0 (en) * 2015-09-09 2015-10-21 Lg Fuel Cell Systems Inc A fuel cell system and method
JP6909897B2 (ja) * 2016-05-30 2021-07-28 東京瓦斯株式会社 燃料電池システム
ES2924729T3 (es) * 2016-09-30 2022-10-10 Alstom Transp Tech Vehículo que comprende un sistema de suministro de electricidad
EP3306256B1 (en) 2016-10-04 2019-09-18 Bosal Emission Control Systems NV High temperature heat exchanger with chromium absorber
JP6743644B2 (ja) * 2016-10-21 2020-08-19 株式会社デンソー 燃料電池
DE102016223781A1 (de) * 2016-11-30 2018-05-30 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzelle mit verbesserter Robustheit
US10724432B2 (en) * 2017-11-07 2020-07-28 General Electric Company Integrated fuel cell and engine combustor assembly
CA3099412A1 (en) 2018-05-31 2019-12-05 Bloom Energy Corporation Cross-flow interconnect and fuel cell system including same
CN112640172B (zh) * 2018-09-05 2023-09-22 住友电气工业株式会社 燃料电池
JP7243728B2 (ja) 2018-09-05 2023-03-22 住友電気工業株式会社 クロム吸着材料および燃料電池
US11081704B2 (en) 2018-10-12 2021-08-03 Bloom Energy Corporation Fuel cell systems containing chromium filters
CN113871636B (zh) * 2021-09-30 2023-09-29 福州大学 一种耐铬中毒的固体氧化物燃料电池纳米结构复合阴极

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010033747A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 固体酸化物形燃料電池スタック及びその製造方法
US20100119886A1 (en) * 2007-01-09 2010-05-13 Technical University Of Denmark Method of producing a multilayer barrier structure for a solid oxide fuel cell
US20120225370A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-06 Los Alamos National Security, Llc Minimizing electrode contamination in an electrochemical cell

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2431163A (en) * 2005-07-11 2007-04-18 Itri Ltd Friction material and process for the production thereof
AU2007234833B2 (en) * 2006-04-05 2010-03-25 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. A SOFC stack having a high temperature bonded ceramic interconnect and method for making same
US7575824B2 (en) * 2006-07-26 2009-08-18 Los Alamos National Security, Llc Method of improving fuel cell performance by removing at least one metal oxide contaminant from a fuel cell electrode
EP2113136A1 (de) * 2007-12-14 2009-11-04 ElringKlinger AG Bipolarplatte und verfahren zum herstellen einer bipolarplatte
WO2009076977A1 (de) 2007-12-14 2009-06-25 Elringklinger Ag Bipolarplatte und verfahren zum herstellen einer schutzschicht an einer bipolarplatte
DE102007060272A1 (de) 2007-12-14 2009-06-18 Elringklinger Ag Bipolarplatte und Verfahren zum Herstellen einer Schutzschicht an einer Bipolarplatte
JP5283896B2 (ja) * 2007-12-19 2013-09-04 東京瓦斯株式会社 固体酸化物形燃料電池用インターコネクタへの保護膜コーティング方法
US8163434B2 (en) * 2008-08-28 2012-04-24 General Electric Company Barrier coatings for interconnects; related devices, and methods of forming
WO2012030874A2 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 President And Fellows Of Harvard College Electrochemically functional membranes
US9452475B2 (en) * 2012-03-01 2016-09-27 Bloom Energy Corporation Coatings for SOFC metallic interconnects
WO2014031622A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Bloom Energy Corporation Systems and methods for suppressing chromium poisoning in fuel cells
US20160072143A1 (en) * 2014-08-07 2016-03-10 Fraunhofer Usa, Inc. High temperature electrochemical systems and related methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100119886A1 (en) * 2007-01-09 2010-05-13 Technical University Of Denmark Method of producing a multilayer barrier structure for a solid oxide fuel cell
JP2010033747A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 固体酸化物形燃料電池スタック及びその製造方法
US20120225370A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-06 Los Alamos National Security, Llc Minimizing electrode contamination in an electrochemical cell

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014031622A1 (en) 2014-02-27
US20180083300A1 (en) 2018-03-22
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US10547073B2 (en) 2020-01-28
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