ES2353613T3 - MATERIAL DE CÁTODO DE SOFC DE ALTO RENDIMIENTO EN EL INTERVALO DE 450ºC A 650ºC. - Google Patents

MATERIAL DE CÁTODO DE SOFC DE ALTO RENDIMIENTO EN EL INTERVALO DE 450ºC A 650ºC. Download PDF

Info

Publication number
ES2353613T3
ES2353613T3 ES06726657T ES06726657T ES2353613T3 ES 2353613 T3 ES2353613 T3 ES 2353613T3 ES 06726657 T ES06726657 T ES 06726657T ES 06726657 T ES06726657 T ES 06726657T ES 2353613 T3 ES2353613 T3 ES 2353613T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
material according
composite material
cathode
electrode
fuel cell
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES06726657T
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Unit 18 Denvale Trade Park RUDKIN
Sylvia Unit 18 Denvale Trade Park BARON
John Unit 18 Denvale Trade Park KILNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceres Intellectual Property Co Ltd
Original Assignee
Ceres Intellectual Property Co Ltd
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 Ceres Intellectual Property Co Ltd filed Critical Ceres Intellectual Property Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2353613T3 publication Critical patent/ES2353613T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00—Compounds of zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/40—Complex oxides containing cobalt and at least one other metal element
    • C01G51/66—Complex oxides containing cobalt and at least one other metal element containing alkaline earth metals, e.g. SrCoO3
    • C01G51/68—Complex oxides containing cobalt and at least one other metal element containing alkaline earth metals, e.g. SrCoO3 containing rare earths, e.g. (La0.3Sr0.7)CoO3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/80—Compounds containing cobalt, with or without oxygen or hydrogen, and containing one or more other elements
    • C01G51/82—Compounds containing cobalt, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/40—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element
    • C01G53/66—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkaline earth metals, e.g. SrNiO3 or SrNiO2
    • C01G53/68—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkaline earth metals, e.g. SrNiO3 or SrNiO2 containing rare earths, e.g. (La1.62 Sr0.38)NiO4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/80—Compounds containing nickel, with or without oxygen or hydrogen, and containing one or more other elements
    • C01G53/82—Compounds containing nickel, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
    • 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
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H01M4/8621—Porous electrodes containing only metallic or ceramic material, e.g. made by sintering or sputtering
    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30—Three-dimensional structures
    • C01P2002/34—Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/77—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by unit-cell parameters, atom positions or structure diagrams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • 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
    • H01M2004/8678—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
    • H01M2004/8689—Positive electrodes
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

Un material definido mediante la fórmula: Ln(1-x)AexB(1-y)CeyO(3-δ); en la que: - Ln es cualquiera de La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Ex, Tm o Yb - Ae es cualquier miembro de la familia de los alcalinotérreos, tal como Ca, Sr o Ba; y - B es cualquiera de Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Nb, Mo, W, Zr - con δ > 0, 0 < x < 1 y 0 < y < 0,5

Description

La presente invención describe la fórmula química para, y los límites estequiométricos, de un nuevo sistema de material de perovskita que puede usarse como un material activo en dispositivos electroquímicos en estado sólido; particularmente cátodos de célula de combustible de óxido sólido.
Convenio
Hay dos sistemas de material para cátodo usados actualmente extensivamente en los campos de célula de combustible y de generador de oxígeno, que definen el convenio para el estado de la técnica. Ambas son perovskitas de fórmula general ABO3, como se muestra en la Figura 1. La mejor establecida y de la que se ha informado más ampliamente es LSCF (La(1x)SrxCoyFe(1-y)O(3-δ), en la que 0 < x < 1 y 0 < y < 1), la segunda es LSM (La(1-x)SrxMn O(3-δ) en la que 0 < x< 1), en las que δ aquí, y en las fórmulas posteriores, representa el grado de deficiencia de oxígeno. LSM se encuentra más a menudo en sistemas de célula de combustible de óxido sólido (SOFC) que funcionan a mayor temperatura, que comprenden electrolitos YSZ. Las temperaturas operativas típicas para dichos sistemas está en el intervalo 750ºC-1000ºC. Los cátodos basados en LSCF pueden funcionar a menores temperaturas y LSCF es, por lo tanto, el material elegido actualmente para sistemas basados en electrolito YSZ de menor temperatura y sistemas basados en electrolito CGO. Las temperaturas operativas típicas para dichos sistemas están en el intervalo 600ºC-800ºC.
Limitaciones del Convenio
En el campo de la tecnología SOFC, cuando se consideran rendimiento y coste, hay una necesidad constante de reducir la temperatura operativa diana. El deseo de una operación a temperatura reducida impulsa el requisito de nuevos materiales cerámicos monofásicos. Dichos materiales deben poseer las propiedades físicas, químicas y eléctricas necesarias para un rendimiento de electrodo aceptable cuando hacen funcionar la célula de combustible a temperaturas reducidas. Dos de dichas propiedades clave del material son la actividad electroquímica y la conductividad electrónica.
La actividad electroquímica y la conductividad electrónica de materiales para cátodo convencionales, en el intervalo de temperatura de 450ºC-600ºC, son limitantes con respecto al rendimiento óptimo de la célula de combustible. Este es el intervalo de temperatura de operación diana para una célula de combustible basada en electrolito CGO, soportada en acero inoxidable, descrita en el documento GB 2.368.450 y se buscan materiales para cátodo
capaces de mejorar el rendimiento a menor temperatura.
Muchos materiales de tipo perovskita, ABO3 se han usado como materiales para cátodo en SOFC. La estructura de la perovskita se ilustra esquemáticamente en la Figura 1. El catión más grande A está coordinado con 12 iones oxígeno y el catión más pequeño B con 6 iones oxígeno.
PrCOO3 es uno de dichos materiales de perovskita, y se ha informado sobre él en el documento U.S. 6.319.626 como un material para cátodo potencial para su uso en sistemas basados en electrolito YSZ, que funcionan a temperaturas en la región de 800ºC. Los resultados se han publicado también sobre diversos derivados de la perovskita precursora, con cationes de menor valencia sustituidos en el sitio A. Un ejemplo de dicho material es Pr0,8Sr0,2CoO3 (PSC).
Otra técnica anterior pertinente incluye el documento WO 03/001617, que desvela diversos materiales de ánodo eléctricamente conductores. Sin embargo, no sugiere ni desvela materiales deficientes en oxígeno, ni muestra la formulación de los materiales para cátodo, ni muestra materiales con conductividad iónica.
Un objetivo de una realización de la presente invención es proporcionar un material con rendimiento mejorado en el intervalo de temperatura utilizado por la célula de combustible descrita en el documento GB 2.368.450, típicamente por debajo de 800ºC, preferentemente por debajo de 700ºC y, más preferentemente, entre 450ºC-600ºC.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona un material definido por la fórmula:
Ln(1-x)AexB(1-y)CeyO(3-imagen1 );
en la que:
-
Ln es cualquiera de La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm o Yb
-
Ae es cualquier miembro de la familia de los alcalinotérreos, tal como Ca, Sr o Ba; y
-
B es cualquiera de Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Nb, Mo, W, Zr
-
con δ > 0, 0 < x < 1 y 0 < y < 0,5.
Un aspecto de esta familia de materiales de perovskita que define específicamente su
novedad es con referencia a la notación convencional general de perovskita ABO3. El cerio está sustituido en el sitio 'B'.
Se ha descubierto que ejemplos de este material muestran un rendimiento electroquímico y electrónico muy mejorado cuando se usan como un material para electrodo, colector de corriente o membrana en un dispositivo electroquímico, tal como una célula de combustible o separador de oxígeno, por ejemplo, especialmente por debajo de 800ºC, preferentemente por debajo de 700ºC y, más preferentemente, en el intervalo de temperatura 450ºC -600ºC. El uso de cerio como el ión de sustitución en el sitio B también mejora la compatibilidad química cátodo -electrolito cuando el material se usa como un cátodo dentro de sistemas de célula de combustible de electrolito basado en ceria. Una ventaja adicional del material del primer aspecto de la presente invención es que cuando se compara con materiales con la estequiometría no dopada del sitio B, el coeficiente de expansión térmica (TEC) es reducido, reduciendo la probabilidad de separación de los materiales contiguos, cuando están en uso, debido a variaciones de temperatura. Los ejemplos de este material pueden obtenerse por técnicas en estado sólido convencionales. El sistema de material de perovskita PSCC (Pr0,5Sr0,5CeO2Co0,8O(3-δ) es un ejemplo específico de una familia de materiales definidos por el primer aspecto de la presente invención.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un material compuesto que incluye Ln(1-x)AexB(1-y)CeyO(3-imagen1 ) como se ha descrito anteriormente en el primer aspecto de la presente invención, con un segundo material que es un conductor del ión oxígeno. Un ejemplo de dicho sistema de material conductor del ión oxígeno a proporcionar con el material del primer aspecto de la presente invención, para proporcionar un material compuesto, es ceria (CeO2) y soluciones sólidas de ceria con otros óxidos; un ejemplo específico de dicha solución sólida es CGO (Ce(1-x)GdxO(2-δ) en la que 0 < x < 0,5). Un segundo ejemplo de dicho sistema conductor del ión oxígeno a proporcionar con el material del primer aspecto de la presente invención, para proporcionar un sistema compuesto, es zirconia (ZrO2) y soluciones sólidas de zirconia con otros óxidos, siendo ejemplos de dicha solución sólida YSZ (Zr(1-x)YxO(2-δ) en la que 0 < x < 0,1). Un ejemplo de dicho material compuesto es (1z)PSCC/zCGO, en la que z es la fracción en volumen de CGO.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un material para electrodo, colector de corriente o membrana para su uso en cualquier dispositivo electroquímico en estado sólido, en el que el material para electrodo, colector de corriente o membrana comprende el material de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención o el material compuesto de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención. El material para electrodo es, preferentemente, un material para electrodo mixto electrónico y conductor de iones de óxido. Los ejemplos del tercer aspecto de la presente invención incluyen un material para electrodo sobre electrolitos basados en ceria, un material para electrodo sobre cualquier electrolito con una capa intermedia basada en ceria, un cátodo SOFC, un colector de corriente SOFC, un material para electrodo en un separador de oxígeno accionado eléctricamente y una membrana en un separador de oxígeno accionado por presión.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un dispositivo electroquímico, tal como un SOFC o un generador de oxígeno que incluye un electrodo, un colector de corriente o una membrana que incluye el material de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención o el material compuesto de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención.
Se ha descubierto que el material y sus compuestos funcionan particularmente bien a temperaturas relativamente bajas, tales como por debajo de 800ºC, por debajo de 700ºC o por debajo de 600ºC, tal como entre 450ºC y 600ºC.
Los ejemplos de la presente invención se describirán ahora con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra un esquema de una estructura general de perovskita;
La Figura 2 muestra una comparación gráfica de la resistencia específica del área del cátodo frente a la temperatura recíproca, para un ejemplo de un cátodo del material de acuerdo con la presente invención (PSCC) y LSCF;
La Figura 3 muestra una comparación gráfica de la resistencia específica del área del cátodo frente a la temperatura recíproca para un ejemplo de un cátodo hecho de un material compuesto de acuerdo con la presente invención (PSCC/CGO) y un material compuesto de LSCF/CGO;
La Figura 4 muestra una comparación gráfica de la resistencia específica del área del cátodo frente a la temperatura recíproca para un ejemplo de un cátodo de un material de acuerdo con la presente invención (PSCC) y PSC;
La Figura 5 es una vista de microscopio electrónico de barrido de una sección transversal de una célula de combustible con un cátodo de material compuesto PSCC/CGO, y
La Figura 6 muestra una curva de potencia tomada a 570ºC para una célula de combustible, como se describe en el documento GB 2.368.450, procesada con un cátodo de PSCC/CGO.
El material de la presente invención podría producirse por cualquier procedimiento convencional adecuado, tal como producción de un polvo por rutas mixtas con óxido, nitrato, glicina/nitrato. El polvo se transformaría después en un medio utilizable para el procesamiento del cátodo, tal como proporcionar tinta serigráfica, suspensión para colada de cinta, suspensión de pulverización, etc. Después, se depositaría en un electrolito de célula de combustible o soporte, y se sinterizaría.
La Figura 2 muestra la resistencia específica del área del cátodo (ASR) frente a la temperatura recíproca para un cátodo PSCC, medida por el solicitante, y un cátodo LSCF usando datos de Ralph: Solid State Ionics, Volumen 159, Issues 1-2, marzo de 2003, páginas 71-78. El ASR se tomó como la suma de resistencias de arco de baja frecuencia y alta frecuencia del cátodo, obtenidas por espectroscopía de impedancia AC. Como puede verse, el cátodo PSCC presentaba una ASR mucho menor para una temperatura dada.
La Figura 3 muestra una comparación similar entre un material compuesto PSCC/CGO
5 del 70/30% en peso y un material compuesto LSCF/CGO del 70/30 % en peso, usando datos de Wang: Solid State Ionics, Volúmenes 152-153, diciembre de 2002, páginas 477-484. Como puede verse, el material compuesto PSCC/CGO del 70/30% en peso presentaba una resistencia específica del área del cátodo mucho menor para una temperatura dada.
La Figura 4 muestra una comparación similar entre PSCC y PSC usando datos de
10 Ralph: Solid State Ionics Volumen 159, Issues 1-2, marzo de 2003, páginas 71-78. Como puede verse, el PSCC presentaba una resistencia específica del área del cátodo mucho menor para una temperatura dada.
La Figura 5 muestra una vista de microscopio electrónico de barrido de una sección transversal de una célula de combustible con un cátodo PSCC/CGO que muestra una interfaz 15 robusta cátodo de electrolito/electrolito. Se descubrió que la célula de combustible presentaba
buena compatibilidad entre el electrolito y el cátodo después del procesamiento.
La Figura 6 muestra una curva de potencia tomada a 570ºC para una célula de combustible, como en el documento GB 2.368.450, procesada con un cátodo PSCC/CGO. La curva de potencia demuestra densidades de potencia prácticas en el intervalo de temperatura
20 diana.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un material definido mediante la fórmula:
    Ln(1-x)AexB(1-y)CeyO(3-δ);
    en la que: -Ln es cualquiera de La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Ex, Tm o Yb -Ae es cualquier miembro de la familia de los alcalinotérreos, tal como Ca, Sr o Ba; y -B es cualquiera de Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Nb, Mo, W, Zr -con δ > 0, 0 < x< 1 y0 < y< 0,5
  2. 2.
    Un material compuesto que comprende el material de acuerdo con la reivindicación 1 y un material adicional, siendo el material adicional un conductor del ión oxígeno.
  3. 3.
    Un material compuesto de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el material adicional incluye ceria.
  4. 4.
    Un material compuesto de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el material adicional es una solución sólida de ceria con otros óxidos.
  5. 5.
    Un material compuesto de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la solución sólida es CGO (Ce(1-x)GdxO(2-δ) en la que 0 < x< 0,5)
  6. 6.
    Un material compuesto de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el material adicional incluye zirconia.
  7. 7.
    Un material compuesto de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el material adicional es una solución sólida de zirconia con otros óxidos.
  8. 8.
    Un material compuesto de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la solución sólida es (Zr(1-x)YxO(2-δ) en la que 0 < x< 0,1).
  9. 9.
    Un electrodo para un dispositivo electroquímico que incluye el material de acuerdo con la reivindicación 1 o el material compuesto de acuerdo con una cualquiera de las
    reivindicaciones 2 a 8.
  10. 10.
    Un electrodo de acuerdo con la reivindicación 9, proporcionado sobre un electrolito basado en ceria.
  11. 11.
    Un electrodo de acuerdo con la reivindicación 9, proporcionado sobre un electrolito con una capa interfaz basada en ceria.
  12. 12.
    Un colector de corriente para un dispositivo electroquímico, incluyendo el colector de corriente el material de acuerdo con la reivindicación 1 o el material compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8.
  13. 13.
    Una membrana para un dispositivo electroquímico, incluyendo la membrana el material de acuerdo con la reivindicación 1 o el material compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8.
  14. 14.
    Un dispositivo electroquímico que incluye un electrodo, colector de corriente o membrana, que incluye el material de acuerdo con la reivindicación 1 o el material compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8.
  15. 15.
    Una célula de combustible de óxido sólido con un cátodo que incluye el material de acuerdo con la reivindicación 1 o el material compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, un electrolito y un ánodo.
  16. 16.
    Una célula de combustible de óxido sólido con un colector de corriente que incluye el material de acuerdo con la reivindicación 1, o el material compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8.
  17. 17.
    Un generador de oxígeno con al menos un electrodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11.
  18. 18.
    Un generador de oxígeno con una membrana que incluye el material de acuerdo con la reivindicación 1 o el material compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8.
ES06726657T 2005-04-08 2006-04-05 MATERIAL DE CÁTODO DE SOFC DE ALTO RENDIMIENTO EN EL INTERVALO DE 450ºC A 650ºC. Expired - Lifetime ES2353613T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0507180A GB2424878B (en) 2005-04-08 2005-04-08 High performance SOFC Cathode material in the 450 C 650 C range
GB0507180 2005-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2353613T3 true ES2353613T3 (es) 2011-03-03

Family

ID=34610847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06726657T Expired - Lifetime ES2353613T3 (es) 2005-04-08 2006-04-05 MATERIAL DE CÁTODO DE SOFC DE ALTO RENDIMIENTO EN EL INTERVALO DE 450ºC A 650ºC.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20080160379A1 (es)
EP (1) EP1877168B1 (es)
AT (1) ATE483516T1 (es)
DE (1) DE602006017353D1 (es)
DK (1) DK1877168T3 (es)
ES (1) ES2353613T3 (es)
GB (1) GB2424878B (es)
WO (1) WO2006106334A1 (es)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8343685B2 (en) * 2007-01-31 2013-01-01 Technical University Of Denmark Composite material suitable for use as an electrode material in a SOC
GB2461115A (en) 2008-04-23 2009-12-30 Ceres Power Ltd Fuel Cell Module Support
ATE557445T1 (de) 2008-08-21 2012-05-15 Ceres Ip Co Ltd Verbesserter luftfluss der luftführungshutze eines brennstoffzellenstapels mithilfe einer luftverteilungsvorrichtung
KR101213060B1 (ko) * 2009-03-12 2012-12-17 한창산업 주식회사 고체산화물 연료전지용 공기극 물질
BRPI0901921A2 (pt) * 2009-06-17 2011-02-22 Inst Alberto Luiz De Coimbra De Pos Graduacao E Pesquisas De Engenharia Coppe Ufrj processo para a oxidação direta e/ou reforma interna de etanol, pilha a combustìvel de óxido sólido utilizada para a oxidação direta e/ou reforma interna de etanol, catalisador e, anodo eletrocatalisador multifuncional para a oxidação direta e/ou reforma interna de etanol
JP5611249B2 (ja) * 2012-01-10 2014-10-22 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 固体酸化物形燃料電池および該燃料電池のカソード形成用材料
RU2677269C2 (ru) 2014-03-12 2019-01-16 Серес Интеллекчуал Проперти Компани Лимитед Устройство батареи топливных элементов
US10497959B2 (en) * 2014-07-03 2019-12-03 Uti Limited Partnership Chemically stable proton conducting doped BaCeO3
US11527766B2 (en) 2014-12-19 2022-12-13 Ceres Intellectual Property Company Limited Fuel cell system and tail gas burner assembly and method
GB2534124B (en) 2014-12-19 2017-04-19 Ceres Ip Co Ltd A swirl burner assembly and method
GB201502813D0 (en) * 2015-02-19 2015-04-08 Univ St Andrews Mesoporous materials
GB2563848B (en) 2017-06-26 2022-01-12 Ceres Ip Co Ltd Fuel cell stack assembly
GB201713141D0 (en) 2017-08-16 2017-09-27 Ceres Ip Co Ltd Fuel cell unit
GB201913907D0 (en) 2019-09-26 2019-11-13 Ceres Ip Co Ltd Fuel cell stack assembly apparatus and method
GB201915294D0 (en) 2019-10-22 2019-12-04 Ceres Ip Co Ltd Alignment apparatus and methods of alignment
GB201915438D0 (en) 2019-10-24 2019-12-11 Ceres Ip Co Ltd Metal-supported cell unit
GB202001138D0 (en) 2020-01-27 2020-03-11 Ceres Ip Co Ltd Electrode material
GB2591462B (en) 2020-01-27 2022-04-20 Ceres Ip Co Ltd Interlayer for solid oxide cell
GB202009687D0 (en) 2020-06-25 2020-08-12 Ceres Ip Co Ltd Layer
RU2749669C1 (ru) * 2020-12-24 2021-06-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Электродный материал для электрохимических устройств
RU2757926C1 (ru) * 2021-05-05 2021-10-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) Электродный материал для электрохимических устройств
RU2767036C1 (ru) * 2021-08-06 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Способ получения сложных оксидов на основе никелита празеодима, допированного кобальтом
WO2023052780A1 (en) 2021-09-30 2023-04-06 Ceres Intellectual Property Company Limited Electrode and electrochemical cell
WO2023078940A1 (en) 2021-11-08 2023-05-11 Rhodia Operations Cerium-gadolinium composite oxide
WO2023078944A1 (en) 2021-11-08 2023-05-11 Rhodia Operations Cerium-gadolinium composite oxide
CN115058733A (zh) * 2022-06-30 2022-09-16 苏州大学 一种钙钛矿氧化物-过渡金属磷化物异质结构复合电极材料及其制备方法与应用
CN116344846A (zh) * 2023-02-14 2023-06-27 辽宁科技大学 一种中温固体氧化物燃料电池阴极材料及其制备方法
GB202303469D0 (en) 2023-03-09 2023-04-26 Ceres Ip Co Ltd Electrode and electrochemical cell
GB202303470D0 (en) 2023-03-09 2023-04-26 Ceres Ip Co Ltd Electrode and elctrochemical cell

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5604048A (en) * 1993-02-26 1997-02-18 Kyocera Corporation Electrically conducting ceramic and fuel cell using the same
JPH0927330A (ja) * 1995-07-11 1997-01-28 Tokyo Gas Co Ltd 固体電解質燃料電池の燃料極
DE19535922A1 (de) * 1995-09-27 1997-04-10 Forschungszentrum Juelich Gmbh Protonenleitfähige Feststofflösung
US6117582A (en) * 1995-11-16 2000-09-12 The Dow Chemical Company Cathode composition for solid oxide fuel cell
US5686198A (en) * 1996-02-29 1997-11-11 Westinghouse Electric Corporation Low cost stable air electrode material for high temperature solid oxide electrolyte electrochemical cells
JPH11214014A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Tokyo Gas Co Ltd 固体電解質型燃料電池の空気極およびその作製方法
US6682842B1 (en) * 1999-07-31 2004-01-27 The Regents Of The University Of California Composite electrode/electrolyte structure
JP3502012B2 (ja) * 2000-04-25 2004-03-02 東京瓦斯株式会社 固体電解質型燃料電池、およびその製造方法
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
GB2368450B (en) * 2000-10-25 2004-05-19 Imperial College Fuel cells
WO2003001617A2 (en) * 2001-06-25 2003-01-03 Celltech Power, Inc. Electrode layer arrangements in an electrochemical device
EP1527486A4 (en) * 2001-06-29 2008-04-30 Nextech Materials Ltd NANO-COMPOSITE ELECTRODES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
KR100424194B1 (ko) * 2001-11-01 2004-03-24 한국과학기술연구원 다공성 이온 전도성 세리아 막 코팅으로 삼상 계면이 확장된 미세구조의 전극부 및 그의 제조방법
WO2003052858A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-26 The Regents Of The University Of California Metal current collect protected by oxide film

Also Published As

Publication number Publication date
GB2424878A (en) 2006-10-11
US20080160379A1 (en) 2008-07-03
GB2424878B (en) 2010-09-15
EP1877168A1 (en) 2008-01-16
ATE483516T1 (de) 2010-10-15
GB0507180D0 (en) 2005-05-18
EP1877168B1 (en) 2010-10-06
DE602006017353D1 (de) 2010-11-18
DK1877168T3 (da) 2011-01-31
WO2006106334A1 (en) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2353613T3 (es) MATERIAL DE CÁTODO DE SOFC DE ALTO RENDIMIENTO EN EL INTERVALO DE 450ºC A 650ºC.
Xia et al. Novel cathodes for low‐temperature solid oxide fuel cells
AU2011209829B2 (en) Phase stable doped zirconia electrolyte compositions with low degradation
KR101475392B1 (ko) 고체 산화물 연료전지를 위한 티타네이트 및 금속 상호연결부
JP5652545B2 (ja) 燃料電池
EP2903067A1 (en) Half cell for solid oxide fuel cells, and solid oxide fuel cell
TWI688154B (zh) 具有對固態氧化物燃料電池之退化有改善抗性之固態氧化物燃料電池陰極組合物
Wu et al. An easily sintered and chemically stable La2-xMgxCe2O7-δ proton conductor for high-performance solid oxide fuel cells
JP5144236B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池
JP2012528438A (ja) カソード
JP2009272291A (ja) 固体酸化物形燃料電池
WO2011093328A1 (ja) 燃料電池セル、燃料電池セル装置および燃料電池モジュールならびに燃料電池装置
JP4999316B2 (ja) 燃料電池セル
JP7194936B2 (ja) 混合伝導体層を有する固体酸化物燃料電池
JP3937852B2 (ja) オキシフッ化物、固体電解質及び燃料電池
Osinkin et al. Structural stability and features of electrical and electrochemical behavior under reducing conditions of Pr 0.4 Sr 0.6 Co 0.2 Fe 0.7 Nb 0.1 O 3–δ material for the symmetrical SOFCs
JP2006073231A (ja) 燃料電池セル
JP5133787B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池
JP2003331874A (ja) 固体酸化物形燃料電池用インターコネクタおよびその形成方法
JP3160993B2 (ja) 固体電解質型燃料電池
JP5117834B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池
KR101180058B1 (ko) 고체산화물 연료전지용 이중 페롭스카이트계 전기연결재 재료 및 그 응용 방법
Liu et al. Preparation and properties of LSB-doped GDC electrolytes for intermediate temperature solid oxide fuel cells
Pikalova et al. Structural stability and features of electrical and electrochemical behavior under reducing
US20220363559A1 (en) Enhanced proton conduction and steam tolerance of a donor doped electrolyte for solid oxide electrolysis cells