JP2012214904A - 水蒸気電解装置及び水蒸気電解方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固体酸化物を主として含有する電解質、水素極及び酸素極からなる電気化学セルと、水蒸気を主な成分とするガスを該電気化学セル11に供給する水蒸気供給部13と、水蒸気が電気分解され水素極で生成した水素を排出する水素ガス排出部14と、水蒸気が電気分解され酸素極で生成した酸素を排出する酸素ガス排出部15と、を有する水蒸気電解装置であって、酸素極が、耐還元性材料を含有する水蒸気電解装置10。
【選択図】図1
Description
本発明に係る高温水蒸気電解装置及び方法の第1の実施の形態について、図1〜6を参照しながら説明する。図1は平板型電気化学セルを単体で適用した場合の水蒸気電解装置の構成概略を示した斜視図(内部構造については、容器内部の電気化学セルのみ破線で示した。)であり、図2はその側断面図である。
次に、本発明に係る高温水蒸気電解装置及び方法の第2の実施の形態について、図7を参照しながら説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図7は平板型電気化学セルを単体で適用した場合の側断面図の構成概略を示したものである。
次に、本発明に係る高温水蒸気電解装置及び方法の第3の実施の形態について、図8を参照しながら説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図8は平板型電気化学セルを単体で適用した場合の実施の形態を示したものである。
次に、本発明に係る高温水蒸気電解装置及び方法の第4の実施の形態について、図9を参照しながら説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図9は平板型電気化学セルを単体で適用した場合の実施の形態を示したものである。
次に、本発明に係る高温水蒸気電解装置及び方法の第5の実施の形態について、図10を参照しながら説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図10は平板型電気化学セルを単体で適用した場合の実施の形態を示したものである。
次に、本発明に係る高温水蒸気電解装置及び方法の第6の実施の形態について、図11を参照しながら説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図11は平板型電気化学セルを単体で適用した場合の実施の形態を示したものである。
Claims (10)
- 固体酸化物電解質、水素極及び酸素極からなる電気化学セルと、同一の水蒸気を前記水素極及び酸素極に供給する水蒸気供給部と、前記水蒸気の電気分解により水素極で生成した水素を排出する水素ガス排出部と、前記水蒸気の電気分解により酸素極で生成した酸素を排出する酸素ガス排出部と、を有する水蒸気電解装置であって、
前記酸素極が少なくとも水蒸気供給部側に耐還元性材料を含有し、
前記耐還元性材料は、Pt、Ru、Pd、Rhの少なくとも一つを含む貴金属又は該貴金属の合金であることを特徴とする水蒸気電解装置。 - 固体酸化物電解質、水素極及び酸素極からなる電気化学セルと、同一の水蒸気を前記水素極及び酸素極に供給する水蒸気供給部と、前記水蒸気の電気分解により水素極で生成した水素を排出する水素ガス排出部と、前記水蒸気の電気分解により酸素極で生成した酸素を排出する酸素ガス排出部と、を有する水蒸気電解装置であって、
前記水素極が少なくとも水蒸気供給部側に耐酸化性材料を含有し、
前記耐酸化性材料は、Pt、Ru、Pd、Rhの少なくとも一つを含む貴金属、該貴金属の合金又はYSZ、ScSZ、SDC、GDC、LDCの多孔質セラミックに貴金属を混合したサーメットであることを特徴とする水蒸気電解装置。 - 固体酸化物電解質、水素極及び酸素極からなる電気化学セルと、同一の水蒸気を前記水素極及び酸素極に供給する水蒸気供給部と、前記水蒸気の電気分解により水素極で生成した水素を排出する水素ガス排出部と、前記水蒸気の電気分解により酸素極で生成した酸素を排出する酸素ガス排出部と、を有する水蒸気電解装置であって、
前記水素極が少なくとも水蒸気供給部側に耐酸化性材料を含有し、かつ、前記酸素極が少なくとも水蒸気供給部側に耐還元性材料を含有し、
前記耐還元性材料は、Pt、Ru、Pd、Rhの少なくとも一つを含む貴金属又は該貴金属の合金であり、前記耐酸化性材料は、Pt、Ru、Pd、Rhの少なくとも一つを含む貴金属、該貴金属の合金又はYSZ、ScSZ、SDC、GDC、LDCの多孔質セラミックに貴金属を混合したサーメットであることを特徴とする水蒸気電解装置。 - 前記同一の水蒸気を前記水素極及び酸素極に供給する水蒸気供給部が、同一の供給部であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の水蒸気電解装置。
- 前記同一の水蒸気を前記水素極及び酸素極に供給する水蒸気供給部を、それぞれ異なる供給部とし、前記水素極及び酸素極に供給される水蒸気の流れ方向を逆方向としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の水蒸気電解装置。
- 前記耐酸化性材料及び前記耐還元性材料の少なくとも一方が、前記水蒸気供給部側からガス排出部側に向かって含有する濃度が減少するように傾斜的に含有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の水蒸気電解装置。
- 前記水素極及び酸素極の少なくとも一方が、電極材料に、前記耐酸化性材料又は前記耐還元性材料を添加して形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の水蒸気電解装置。
- 前記水素極側に還元性ガスを含有するガスの添加供給手段及び前記酸素極側に酸化性ガスを含有するガスの添加供給手段の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の水蒸気電解装置。
- 前記還元性ガスが、水素極を流通して水素ガス排出部から排出されるガスであり、前記酸化性ガスが、酸素極を流通して酸素ガス排出部から排出されるガスであって、前記還元性ガス及び前記酸化性ガスの少なくとも一方を循環して添加供給する循環供給手段を有することを特徴とする請求項8記載の水蒸気電解装置。
- 同一の水蒸気を供給する水蒸気供給工程と、前記供給された水蒸気を、固体酸化物電解質、水素極及び酸素極からなる電気化学セルの前記水素極及び酸素極に接触させて、前記水蒸気を電気分解して水素ガスと酸素ガスを生成する電解工程と、前記水素ガスと前記酸素ガスが互いにリークしないように別々に排出されるガス排出工程と、を有する水蒸気電解方法において、
前記水素極が少なくとも水蒸気供給部側に耐酸化性材料を含有し、かつ、前記酸素極が少なくとも水蒸気供給部側に耐還元性材料を含有し、
前記耐還元性材料は、Pt、Ru、Pd、Rhの少なくとも一つを含む貴金属又は該貴金属の合金であり、前記耐酸化性材料は、Pt、Ru、Pd、Rhの少なくとも一つを含む貴金属、該貴金属の合金又はYSZ、ScSZ、SDC、GDC、LDCの多孔質セラミックに貴金属を混合したサーメットであることを特徴とする水蒸気電解方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017043552A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 株式会社東芝 | 水素キャリアの製造方法および水素キャリアの製造システム |
JPWO2017154137A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2019-02-14 | 株式会社東芝 | 固体酸化物形電解セルスタックの収容容器、水素製造システム、電力貯蔵システム |
CN111809193A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-23 | 四川大学 | 基于高温固体电解池的生物质电解制高纯氢的装置及方法 |
CN114855195A (zh) * | 2021-01-19 | 2022-08-05 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种自平衡自控的高纯干氢气制备*** |
JP7498645B2 (ja) | 2020-11-03 | 2024-06-12 | 株式会社豊田中央研究所 | 電極 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02129389A (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-17 | Agency Of Ind Science & Technol | 水電解法 |
JPH08109002A (ja) * | 1994-02-28 | 1996-04-30 | Hokushin Ind Inc | 水素ガス製造装置 |
JPH10151702A (ja) * | 1996-09-26 | 1998-06-09 | Ngk Insulators Ltd | 積層焼結体、電気化学セルおよび積層焼結体の製造方法 |
JP2000234191A (ja) * | 1999-02-10 | 2000-08-29 | Kobe Steel Ltd | オゾン水発生装置 |
JP2002224674A (ja) * | 1996-08-06 | 2002-08-13 | Takio Tec:Kk | 基板洗浄用水の製造装置及び製造方法、それらにより製造された基板洗浄用水、並びに該基板洗浄用水を用いた基板の洗浄方法 |
JP2004218058A (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Honda Motor Co Ltd | 陰極用給電体及びそれを用いる水電解セル |
JP2005232525A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 高温水蒸気電解装置 |
JP2006283103A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Univ Of Yamanashi | 水蒸気電解セル |
JP2007031784A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Toshiba Corp | 水蒸気電解方法及び水蒸気電解装置 |
JP2007051328A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 水素製造装置 |
JP2007063619A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | 水蒸気電解装置及びその方法 |
-
2012
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02129389A (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-17 | Agency Of Ind Science & Technol | 水電解法 |
JPH08109002A (ja) * | 1994-02-28 | 1996-04-30 | Hokushin Ind Inc | 水素ガス製造装置 |
JP2002224674A (ja) * | 1996-08-06 | 2002-08-13 | Takio Tec:Kk | 基板洗浄用水の製造装置及び製造方法、それらにより製造された基板洗浄用水、並びに該基板洗浄用水を用いた基板の洗浄方法 |
JPH10151702A (ja) * | 1996-09-26 | 1998-06-09 | Ngk Insulators Ltd | 積層焼結体、電気化学セルおよび積層焼結体の製造方法 |
JP2000234191A (ja) * | 1999-02-10 | 2000-08-29 | Kobe Steel Ltd | オゾン水発生装置 |
JP2004218058A (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Honda Motor Co Ltd | 陰極用給電体及びそれを用いる水電解セル |
JP2005232525A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 高温水蒸気電解装置 |
JP2006283103A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Univ Of Yamanashi | 水蒸気電解セル |
JP2007031784A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Toshiba Corp | 水蒸気電解方法及び水蒸気電解装置 |
JP2007051328A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 水素製造装置 |
JP2007063619A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | 水蒸気電解装置及びその方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017043552A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 株式会社東芝 | 水素キャリアの製造方法および水素キャリアの製造システム |
JPWO2017154137A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2019-02-14 | 株式会社東芝 | 固体酸化物形電解セルスタックの収容容器、水素製造システム、電力貯蔵システム |
CN111809193A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-23 | 四川大学 | 基于高温固体电解池的生物质电解制高纯氢的装置及方法 |
CN111809193B (zh) * | 2020-06-09 | 2023-02-07 | 四川大学 | 基于高温固体电解池的生物质电解制高纯氢的装置及方法 |
JP7498645B2 (ja) | 2020-11-03 | 2024-06-12 | 株式会社豊田中央研究所 | 電極 |
CN114855195A (zh) * | 2021-01-19 | 2022-08-05 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种自平衡自控的高纯干氢气制备*** |
CN114855195B (zh) * | 2021-01-19 | 2023-10-13 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种自平衡自控的高纯干氢气制备*** |
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