JP5469795B2 - サーメット電解質を用いたアノード支持固体酸化物燃料電池 - Google Patents
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Description
キュー・エム・グエンらの「セラミック燃料電池の科学と技術」エルセビア・サイエンス、1995年1月。 ジー・フーガー「燃料電池技術ハンドブック」シー・アール・シー・プレス、2002年8月。
a)電解質支持、ここでは支持として緻密な電解質が使用され、アノードとカソードは該層の両側に形成される(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
b)空気電極支持(即ち、カソード支持)、ここでは多孔質ドープト亜マンガン酸ランタン基体がカソードを形成し、それは気密電解質層でコートされ、ついでアノード層でコートされる(例えば特許文献3及び特許文献4参照);及び、
c)燃料電極支持(即ち、アノード支持)、ここではサーメット・アノード支持は薄層電解質層でコートされ、ついでカソード層でコートされる(特許文献5及び特許文献6参照)。
エイチ・ピー・バックレマー等の「アノード支持SOFCのセルとスタックの製造と運転の進歩」第3回ヨーロッパ固体酸化物燃料電池フォーラム議事録、1998年6月、143頁から149頁。
(ii)第1のスラリー被覆工程でアノード層上にサーメット電解質スラリーを適用し、サーメット電解質被覆アノードを形成し;
(iii)第2のスラリー被覆工程でサーメット電解質被覆アノード上に少なくとも1つのカソードスラリーを適用し、カソード層を形成し;
(iv)アノード層、サーメット電解質層、および少なくとも1つのカソード層を焼結する。
サーメット電解質スラリーは、特に溶媒(20から60重量%)、無機相(40から80重量%)、分散剤(0.1から3重量%)、結合剤(1から15重量%)および可塑剤(1から15重量%)を含む多成分系である。
カソード混合物が、実施例2のサーメット電解質スラリーについて記載したものと同じ方法で合成される。第1のカソード層はカソード物質(例えば、50重量%)とY8SZ(例えば、50重量%)の混合物である。好適なカソード物質は、La1−xSrxMnO3及びLa1−xSnxFeO3、ここにxは0.1と0.5の間である。第2の電極は単相カソード物質であり、高い電気伝導度のために使用され、典型的には前記好適カソード物質から成っている。
Claims (39)
- 固体酸化物燃料電池であって:
安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるセラミック物質を含み、かつ、Ni,Co,Cu,Ag,W,PtおよびRuからなる群から選択される少なくとも1つの遷移金属を含む、アノード層;
少なくとも1つのカソード層;および
該アノード層と該カソード層の間に置かれた気密電解質層を含み、該電解質層がセラミック物質内に分散した金属相を含む電解質サーメットを含み、該金属相が該電解質サーメットの0.1容量%から15.0容量%を含み、かつNi,Co,Cu,Ag,W,PtおよびRuからなる群から選択される少なくとも1つの遷移金属を含み、かつ、該セラミック物質が安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるものである、前記気密電解質層;
を含むことにより特徴づけられる、前記固体酸化物燃料電池。 - 複合構造として、該アノード層が内層であり、該カソード層が外層であり、該電解質層が該アノード層と該カソード層の間に置かれていることを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物燃料電池。
- 電解質サーメットが:安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるセラミック物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物燃料電池。
- 安定化ジルコニアが(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08であり、ドープされたセリアが(Ce0.90Gd0.10)O1.95であることを特徴とする請求項3に記載の固体酸化物燃料電池。
- 遷移金属がNi,Co,Cu,Ag,W,PtおよびRuからなる群から選択されることを特徴とする請求項3に記載の固体酸化物燃料電池。
- 焼結状態における電解質層の厚さが0.1mm以下であることを特徴とする請求項3に記載の固体酸化物燃料電池。
- 該アノード層がさらに:
安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるセラミック物質を含むアノード・サーメット、及び
元素周期律表の遷移金属群から選択される少なくとも1つの金属を含む金属相、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物燃料電池。 - 安定化ジルコニアが(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08であり、ドープされたセリアが(Ce0.90Gd0.10)O1.95であることを特徴とする請求項7に記載の固体酸化物燃料電池。
- 該アノード層がNi,Co,Cu,Ag,W,PtおよびRuからなる群から選択される遷移金属を含むことを特徴とする請求項7に記載の固体酸化物燃料電池。
- 該アノードサーメットの該金属相の金属含有量が、30容量%から80容量%の範囲であることを特徴とする請求項7に記載の固体酸化物燃料電池。
- 焼結状態におけるアノード層の厚さが0.2mmから1.0mmの範囲であることを特徴とする請求項7に記載の固体酸化物燃料電池。
- 該カソード層が:
第1カソード物質並びに安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるカソード・セラミック物質を含む第1カソード層、および
第2カソード物質を含む第2カソード層、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物燃料電池。 - 安定化ジルコニアが(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08であり、ドープされたセリアが(Ce0.90Gd0.10)O1.95であることを特徴とする請求項12に記載の固体酸化物燃料電池。
- 該第1と第2カソード物質が独立に、La1−xSrxMnO3およびLa1−xSnxFeO3からなる群から選択され、ここにxは0.1と0.5の間である、請求項12に記載の固体酸化物燃料電池。
- さらに該アノード層および/または該少なくとも1つのカソード層に隣接して置かれる少なくとも1つの燃料電池挙動向上中間層、並びに該電解質層を含むことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物燃料電池。
- 該挙動向上中間層が触媒物質を含むことを特徴とする請求項15に記載の固体酸化物燃料電池。
- 管状で両端開放、管状で一端開放、平面状、又は塊状の構造形態を含むことを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物燃料電池。
- 複数の請求項17の固体酸化物燃料電池を含むことを特徴とする燃料電池スタック。
- 固体酸化物燃料電池の製造方法であって:
(i)アノードスラリーをアノード層に形成する工程であって、該アノード層が安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるセラミック物質を含み、かつNi,Co,Cu,Ag,W,PtおよびRuからなる群から選択される少なくとも1つの遷移金属を含むものである、前記工程;
(ii)第1スラリーコーティング工程で該アノード層上にサーメット電解質スラリーを適用してサーメット電解質コートアノードを形成する工程であって、該サーメット電解質スラリーがセラミック物質内に分散した金属相を含み、該金属相が該サーメット電解質層の0.1容量%から15.0容量%を含み、かつNi,Co,Cu,Ag,W,PtおよびRuからなる群から選択される少なくとも1つの遷移金属を含み、かつ、該セラミック物質が安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるものである、前記工程;
(iii)第2スラリーコーティング工程で該サーメット電解質コートアノード上に少なくとも1つのカソードスラリーをコーティングして少なくとも1つのカソード層を形成する工程;及び、
(iv)該アノード層、該サーメット電解質スラリーおよび該少なくとも1つのカソード層を焼結する工程;
を含む、前記製造方法。 - 該アノードスラリーが、安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択される第1のセラミック物質、および、元素周期律表の遷移金属群から選択される少なくとも1つの金属を含む第1の金属相を含み;
該サーメット電解質スラリーが、安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択される第2のセラミック物質、および元素周期律表の遷移金属群から選択される少なくとも1つの金属を含む第2の金属相を含み;
該少なくとも1つのカソードスラリーがLa1−xSrxMnO3とLa1−xSnxFeO3からなる群から選択されるカソード物質を含み、ここにxは0.1と0.5の間であること;
を特徴とする請求項19に記載の方法。 - 該少なくとも1つのカソードスラリーがさらに安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるカソードセラミック物質を含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 第1のセラミック物質が従来サイズのセラミック粉末およびナノサイズのセラミック粉末を含み、第1の金属相が従来サイズの金属粉末とナノサイズの金属粉末を含み、かつ
第2のセラミック物質がナノサイズのセラミック粉末を含み、第2の金属相がナノサイズの金属粉末を含み、
該従来サイズのセラミック粉末及び従来サイズの金属粉末の両方が、乾燥粉末形状の個体物質であり、75%を越える粒子の粒径分布が径300nmと同等またはそれを越えるもので、これにより比表面積が50m 2 /g以下であり、かつ、該ナノサイズのセラミック粉末及び該ナノサイズの金属粉末の両方が、乾燥粉末形状の個体物質であり、75%を越える粒子の粒径分布が径300nmと同等またはそれ以下のもので、これにより比表面積が50m 2 /g以上のものであることを特徴とする請求項20に記載の方法。 - アノードスラリーがさらに多孔形成剤物質を含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 金属が、金属酸化物および/または金属塩により該アノードスラリーおよびサーメット電解質スラリーに導入されている請求項20に記載の方法。
- 該アノード層が押し出し、キャストまたはプレス成形により形成される請求項19に記載の方法。
- 該カソード物質がLaSrMnO3,LaSnFeO3,(LaSr)(CoFe)O3,LaCaMnO3および(LaCa)(CoFe)O3からなる群から選択されることを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 該アノード層および/または該カソード層に隣接する少なくとも1つの燃料電池挙動向上中間層、および該電解質層を蒸着することを含むさらなる工程を特徴とする請求項19の方法。
- (v)該アノード層および該少なくとも1つのカソード層にアノード・カレント・コレクタおよびカソード・カレント・コレクタをそれぞれ適用することを含むさらなる工程を特徴とする請求項19に記載の方法。
- 工程(ii)の該サーメット電解質スラリーの適用後、該サーメット電解質コートアノードを焼結することを含むさらなる工程を特徴とする請求項19に記載の方法。
- 該アノードスラリーが、安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択される第1のセラミック物質、および、元素周期律表の遷移金属群から選択される少なくとも1つの金属を含む第1の金属相を含み;
該サーメット電解質スラリーが安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択される第2のセラミック物質を含み、そして、第2の金属相が元素周期律表の遷移金属群から選択される少なくとも1つの金属を含み;
該少なくとも1つのカソードスラリーが、La1−xSrxMnO3およびLa1−xSnxFeO3からなる群から選択され、ここにxは0.1から0.5の範囲であるカソード物質を含むこと;
を特徴とする請求項29に記載の方法。 - 該少なくとも1つのカソードスラリーがさらに安定化ジルコニア、ドープされたセリアおよびこれらの混合物からなる群から選択されるカソードセラミック物質を含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 該第1と第2のセラミック物質が従来サイズのセラミック粉末であり、該従来サイズのセラミック粉末が、乾燥粉末形状の個体物質であり、75%を越える粒子の粒径分布が径300nmと同等またはそれを越えるもので、これにより比表面積が50m2/g以下であることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 該アノードスラリーがさらに多孔形成剤物質を含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 金属が、金属酸化物および/または金属塩によりアノードスラリーおよびサーメット電解質スラリーに導入されることを特徴とする請求項29に記載の方法。
- アノード層が押し出し、キャストまたはプレス成形により形成される請求項29に記載の方法。
- 該カソード物質がLaSrMnO3,LaSnFeO3,(LaSr)(CoFe)O3,LaCaMnO3および(LaCa)(CoFe)O3からなる群から選択されるものである請求項30に記載の方法。
- 該アノード層および/または該カソード層に隣接する少なくとも1つの燃料電池挙動向上中間層、および該電解質層を蒸着させることを含むさらなる工程を特徴とする請求項29の方法。
- (v)該アノード層および該少なくとも1つのカソード層にアノード・カレント・コレクタおよびカソード・カレント・コレクタをそれぞれ適用することを含むさらなる工程を特徴とする請求項29の方法。
- 該アノードサーメットおよび該電解質サーメットが同じ遷移金属を含むことを特徴とする請求項7に記載の固体酸化物燃料電池。
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EP1844512B1 (en) * | 2004-12-28 | 2017-04-19 | Technical University of Denmark | Method of producing metal to glass, metal to metal or metal to ceramic connections |
US8039175B2 (en) * | 2005-01-12 | 2011-10-18 | Technical University Of Denmark | Method for shrinkage and porosity control during sintering of multilayer structures |
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ES2342489T3 (es) * | 2005-02-02 | 2010-07-07 | Univ Denmark Tech Dtu | Procedimiento para producir una pila de combustible de oxido solido reversible. |
DE102005023048B4 (de) * | 2005-05-13 | 2011-06-22 | Forschungszentrum Jülich GmbH, 52428 | Verfahren zur Herstellung eines Kathoden-Elektrolyt-Verbundes und eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle |
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JP2007172846A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | チューブ型電気化学リアクターセル及びそれらから構成される電気化学反応システム |
US8226861B2 (en) | 2006-06-27 | 2012-07-24 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Filter casting nanoscale porous materials |
AT9339U1 (de) * | 2006-07-06 | 2007-08-15 | Plansee Se | Verfahren zur herstellung eines extrudierten formkörpers |
EP2061108B1 (en) * | 2006-08-24 | 2018-10-10 | Kyocera Corporation | Fuel battery cell, fuel battery cell stack, and fuel battery |
JP4240530B2 (ja) | 2006-09-15 | 2009-03-18 | Toto株式会社 | 燃料電池セル体、燃料電池セルユニット、燃料電池セルスタック及びそれらを含む燃料電池 |
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KR100874110B1 (ko) * | 2007-07-20 | 2008-12-15 | 한국과학기술원 | 고체산화물 연료전지용 셀의 연료극 제조방법, 이에 따라제조된 연료극 및 고체산화물 연료전지용 셀 |
US8309270B2 (en) * | 2007-08-03 | 2012-11-13 | Cp Sofc Ip, Llc | Solid oxide fuel cell systems with improved gas channeling and heat exchange |
US7914636B2 (en) * | 2007-09-11 | 2011-03-29 | Institute Of Nuclear Energy Research | Synergistic process and recipe for fabrication of a high integrity membrane electrode assembly of solid oxide fuel cell |
US9246184B1 (en) | 2007-11-13 | 2016-01-26 | Bloom Energy Corporation | Electrolyte supported cell designed for longer life and higher power |
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US7815843B2 (en) * | 2007-12-27 | 2010-10-19 | Institute Of Nuclear Energy Research | Process for anode treatment of solid oxide fuel cell—membrane electrode assembly to upgrade power density in performance test |
EP2336083A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-22 | Topsøe Fuel Cell A/S | Gas generator and processes for the conversion of a fuel into an oxygen-depleted gas and/or hydrogen-enriched gas |
US8778560B2 (en) * | 2010-02-03 | 2014-07-15 | University Of South Carolina | Mixed ionic and electronic conductor based on Sr2Fe2-xM0XO6 perovskite |
CN102870263B (zh) * | 2010-03-02 | 2016-08-03 | 株式会社三德 | 固体电解质隔膜、燃料电池单元及燃料电池 |
SG177851A1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-02-28 | Agency Science Tech & Res | Method for forming a catalyst comprising catalytic nanoparticles and a catalyst support |
KR20120014826A (ko) | 2010-08-10 | 2012-02-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 셀 결합체를 구비한 고체 산화물 연료전지 |
US20120251922A1 (en) | 2011-03-28 | 2012-10-04 | WATT Fuel Cell Corp | Electrode for a solid oxide fuel cell and method for its manufacture |
GB2490869A (en) * | 2011-05-09 | 2012-11-21 | Univ Birmingham | Cathode ink |
DE102011108620B4 (de) * | 2011-07-22 | 2015-08-27 | Technische Universität Dresden | Verfahren zur Herstellung eines Bauelements für Hochtemperaturanwendungen, mit dem Verfahren hergestelltes Bauteil sowie seine Verwendung |
US9452548B2 (en) | 2011-09-01 | 2016-09-27 | Watt Fuel Cell Corp. | Process for producing tubular ceramic structures |
US8652707B2 (en) | 2011-09-01 | 2014-02-18 | Watt Fuel Cell Corp. | Process for producing tubular ceramic structures of non-circular cross section |
US9306195B2 (en) | 2011-09-29 | 2016-04-05 | General Electric Company | Electrochemical cells |
WO2013060669A1 (en) * | 2011-10-24 | 2013-05-02 | Technical University Of Denmark | A modified anode/electrolyte structure for a solid oxide electrochemical cell and a method for making said structure |
KR20130052920A (ko) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지 |
US20140272665A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Redox Power Systems, LLC | Ceramic Fuel Cell With Enhanced Flatness And Strength And Methods Of Making Same |
DE102013008472A1 (de) | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Plansee Composite Materials Gmbh | Mehrlagige Schichtanordnung für einen Festkörperelektrolyt |
EP2808932A1 (en) | 2013-05-31 | 2014-12-03 | Topsøe Fuel Cell A/S | Metal-supported solid oxide cell |
JP5603515B1 (ja) * | 2013-08-23 | 2014-10-08 | 日本碍子株式会社 | 空気極材料及び固体酸化物型燃料電池 |
NL2011422C2 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-16 | Exergy Holding B V | Electrolytic seperator, manufacturing method and system. |
MX2016004622A (es) | 2013-11-06 | 2016-08-01 | WATT Fuel Cell Corp | Reformador de cpox de combustible gaseoso integrado y sistemas de celda de combustible, y metodos para producir electricidad. |
AU2014346836B2 (en) | 2013-11-06 | 2017-12-14 | WATT Fuel Cell Corp | Liquid fuel CPOX reformer and fuel cell systems, and methods of producing electricity |
GB2524638B (en) * | 2015-02-06 | 2016-04-06 | Ceres Ip Co Ltd | Electrolyte forming process |
GB2535338B (en) | 2015-02-06 | 2017-01-25 | Ceres Ip Co Ltd | Electrolyte forming process |
WO2016154198A1 (en) | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Bloom Energy Corporation | Perimeter electrolyte reinforcement layer composition for solid oxide fuel cell electrolytes |
US10458027B2 (en) * | 2015-10-08 | 2019-10-29 | Low Emission Resources Corporation | Electrode-supported tubular solid-oxide electrochemical cell |
CN109860676A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-07 | 深圳市致远动力科技有限公司 | 一种膜电极结构、燃料电池及电池堆 |
RU2706417C1 (ru) * | 2019-04-10 | 2019-11-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Способ изготовления единичной многослойной ячейки твердооксидного топливного элемента |
RU196629U1 (ru) * | 2019-12-13 | 2020-03-10 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Мембранно-электродный блок твердооксидного топливного элемента с контактными слоями |
RU2735327C1 (ru) * | 2020-05-12 | 2020-10-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Способ изготовления двухслойной анодной подложки с тонкопленочным электролитом для твердооксидного топливного элемента |
CN113381041B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-11-04 | 清华四川能源互联网研究院 | 一种电极支撑型固体氧化物燃料电池及其制备方法 |
CN113782794B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-03-08 | 湖北大学 | 一种基于金属离子电池材料的燃料电池及其制作方法 |
WO2023128807A1 (ru) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ТОПАЗ" (ООО "НИЦ "ТОПАЗ") | Трубчатый твердооксидный топливный элемент и способ его изготовления |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3607323A (en) | 1968-07-31 | 1971-09-21 | Gen Electric | Sintered stabilized zirconia containing discontinuous phase of cobalt-containing oxide |
US5035962A (en) * | 1990-03-21 | 1991-07-30 | Westinghouse Electric Corp. | Layered method of electrode for solid oxide electrochemical cells |
US5108850A (en) | 1990-08-01 | 1992-04-28 | Westinghouse Electric Corp. | Thin tubular self-supporting electrode for solid oxide electrolyte electrochemical cells |
US5474800A (en) | 1991-06-20 | 1995-12-12 | Tokyo Gas Company, Ltd. | Method for preparing anode for solid oxide fuel cells |
US5273837A (en) | 1992-12-23 | 1993-12-28 | Corning Incorporated | Solid electrolyte fuel cells |
DE19519847C1 (de) | 1995-05-31 | 1997-01-23 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Anodensubstrat für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle |
US5964991A (en) | 1996-09-26 | 1999-10-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Sintered laminated structures, electrochemical cells and process for producing such sintered laminated structures |
WO1998021769A1 (fr) | 1996-11-11 | 1998-05-22 | Gorina, Liliya Fedorovna | Mode de fabrication d'une pile isolee a combustible haute temperature et de ses composants: cathode, anode, passage de courant, couches d'isolation electrique et d'interface, et de l'electrolyte |
US5989634A (en) | 1997-06-25 | 1999-11-23 | Isenberg; Arnold O. | Process of manufacturing solid oxygen ion conducting oxide layers |
RU2138885C1 (ru) | 1997-11-05 | 1999-09-27 | Миллер Олег Олегович | Блок сборок твердооксидных топливных элементов с коэффициентом температурного расширения (ктр), превышающим ктр их электролита |
US5916700A (en) | 1998-01-23 | 1999-06-29 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Lanthanum manganite-based air electrode for solid oxide fuel cells |
US5993985A (en) | 1998-04-09 | 1999-11-30 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Fuel cell tubes and method of making same |
US6379485B1 (en) | 1998-04-09 | 2002-04-30 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method of making closed end ceramic fuel cell tubes |
AU3171399A (en) * | 1998-04-21 | 1999-11-08 | Toto Ltd. | Solid electrolyte fuel cell and method of producing the same |
US6228521B1 (en) | 1998-12-08 | 2001-05-08 | The University Of Utah Research Foundation | High power density solid oxide fuel cell having a graded anode |
KR100344936B1 (ko) | 1999-10-01 | 2002-07-19 | 한국에너지기술연구원 | 연료극 지지체식 원통형 고체산화물 연료전지 및 그 제조방법 |
US6428920B1 (en) | 2000-05-18 | 2002-08-06 | Corning Incorporated | Roughened electrolyte interface layer for solid oxide fuel cells |
US7378173B2 (en) * | 2000-05-18 | 2008-05-27 | Corning Incorporated | Fuel cells with enhanced via fill compositions and/or enhanced via fill geometries |
WO2001089010A1 (en) | 2000-05-18 | 2001-11-22 | Corning Incorporated | Solid oxide fuel cells with symmetric composite electrodes |
US6492051B1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-12-10 | Siemens Westinghouse Power Corporation | High power density solid oxide fuel cells having improved electrode-electrolyte interface modifications |
JP4605885B2 (ja) * | 2000-10-23 | 2011-01-05 | 東邦瓦斯株式会社 | 支持膜式固体電解質型燃料電池 |
RU2197039C2 (ru) | 2000-11-10 | 2003-01-20 | Государственное унитарное предприятие Государственный научный центр РФ Физико-энергетический институт им. акад. А.И. Лейпунского | Твердооксидный топливный элемент и способ его изготовления |
AU2002244585A1 (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-08 | Global Thermoelectric Inc. | Sofc stack with thermal compression elements |
EP1527486A4 (en) | 2001-06-29 | 2008-04-30 | Nextech Materials Ltd | NANO-COMPOSITE ELECTRODES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
EP1504477A1 (en) | 2002-05-07 | 2005-02-09 | The Regents Of The University Of California | Electrochemical cell stack assembly |
JP3976181B2 (ja) | 2002-07-19 | 2007-09-12 | 東邦瓦斯株式会社 | 固体酸化物燃料電池単セル及びこれを用いた固体酸化物燃料電池 |
CA2440288A1 (en) | 2002-09-10 | 2004-03-10 | Alberta Research Council Inc. | Crack-resistant anode-supported fuel cell |
US6998187B2 (en) | 2003-08-07 | 2006-02-14 | Nanodynamics, Inc. | Solid oxide fuel cells with novel internal geometry |
JP4476689B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2010-06-09 | 東邦瓦斯株式会社 | 低温作動型固体酸化物形燃料電池単セル |
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