JPH0785876A - 溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方法 - Google Patents
溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方法Info
- Publication number
- JPH0785876A JPH0785876A JP6102288A JP10228894A JPH0785876A JP H0785876 A JPH0785876 A JP H0785876A JP 6102288 A JP6102288 A JP 6102288A JP 10228894 A JP10228894 A JP 10228894A JP H0785876 A JPH0785876 A JP H0785876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- pack
- alloy
- fuel cell
- carbonate fuel
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
- C23C10/30—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes using a layer of powder or paste on the surface
- C23C10/32—Chromising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
- C23C10/34—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
- C23C10/36—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation only one element being diffused
- C23C10/48—Aluminising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
- C23C10/34—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
- C23C10/52—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation more than one element being diffused in one step
- C23C10/54—Diffusion of at least chromium
- C23C10/56—Diffusion of at least chromium and at least aluminium
-
- 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
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9041—Metals or alloys
-
- 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
- H01M2004/8684—Negative electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- 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
- H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8857—Casting, e.g. tape casting, vacuum slip casting
-
- 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
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パックセメンテイションの反応条件を調節す
ることによって溶融炭酸塩燃料電池用陽電極を簡単に製
造する方法を提供する。 【構成】 少なくともニッケルを含むベース金属のシー
ト１を、合金金属粉末，活性化剤及び充填物を含むパッ
ク３の中に入れる行程と、前記パックを予備焼成してベ
ース金属シート中に含まれた有機物質を取り除く行程
と、前記パックを５００乃至８００℃でH2／N2雰囲気に
１〜８時間維持してニッケル合金を形成する行程を含む
ことによって、工程が簡単のみならず、気孔率が適切な
範囲中にあってもクリープ変形率が極めて低い陽電極が
製造できる。
ることによって溶融炭酸塩燃料電池用陽電極を簡単に製
造する方法を提供する。 【構成】 少なくともニッケルを含むベース金属のシー
ト１を、合金金属粉末，活性化剤及び充填物を含むパッ
ク３の中に入れる行程と、前記パックを予備焼成してベ
ース金属シート中に含まれた有機物質を取り除く行程
と、前記パックを５００乃至８００℃でH2／N2雰囲気に
１〜８時間維持してニッケル合金を形成する行程を含む
ことによって、工程が簡単のみならず、気孔率が適切な
範囲中にあってもクリープ変形率が極めて低い陽電極が
製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融炭酸塩燃料電池
（Molten Carbonate Fuel Cell：以下ＭＣＦＣに略称）
の陽電極の製造方法に係り、詳細には、ＭＣＦＣ用陽電
極に使われるＮｉ電極のクリープ抵抗性を向上させるた
めに、アルミニウムＡｌ又はアルミニウムとクロム（Ａ
ｌ＋Ｃｒ）をパックセメンティション工程によって添加
する方法に関するものである。
（Molten Carbonate Fuel Cell：以下ＭＣＦＣに略称）
の陽電極の製造方法に係り、詳細には、ＭＣＦＣ用陽電
極に使われるＮｉ電極のクリープ抵抗性を向上させるた
めに、アルミニウムＡｌ又はアルミニウムとクロム（Ａ
ｌ＋Ｃｒ）をパックセメンティション工程によって添加
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、燃料ガスと酸化剤ガスとを
電気化学的に反応させて生ずるエネルギーを直接電気エ
ネルギーに変換させ使う新たな発電システムであって、
電力用発電設備，航空宇宙基地の電源，海上又は海岸に
おいての無人施設の電源，固定又は移動無線の電源，自
動車用電源，家庭用電気器具の電源又はレジャー用電気
器具の電源などに、深い関心を持って検討されている。
電気化学的に反応させて生ずるエネルギーを直接電気エ
ネルギーに変換させ使う新たな発電システムであって、
電力用発電設備，航空宇宙基地の電源，海上又は海岸に
おいての無人施設の電源，固定又は移動無線の電源，自
動車用電源，家庭用電気器具の電源又はレジャー用電気
器具の電源などに、深い関心を持って検討されている。
【０００３】燃料電池を区分すると、高温（約５００乃
至７００℃）で作動する溶融炭酸塩電解質燃料電池、２
００℃付近で作動する燐酸電解質燃料電池、常温乃至１
００℃以下で作動するアルカリ電解質型燃料電池、又は
１０００℃以上の高温で作動する固体電解質型燃料電池
などがある。溶融炭酸塩燃料電池は、多孔性Ｎｉ陽電極
（Anode ）、Ｌｉをドープされた多孔性Ｎｉ酸化物陰電
極（Cathode ）、及び電解質としてリチウムとカリウム
炭酸塩が埋め込まれたリチウムアルミネイトマトリック
スとから構成される。この電解質は、電池の作動温度の
５００乃至７００℃で溶融イオン化され、ここで生成さ
れた炭酸塩イオンが電極間で電荷を運ぶようになる。水
素は陽電極領域で消耗されて、水，二酸化炭素及び電子
を生成して、電子が外部回路を通じて陰電極に流れて所
望の電流が生成される。
至７００℃）で作動する溶融炭酸塩電解質燃料電池、２
００℃付近で作動する燐酸電解質燃料電池、常温乃至１
００℃以下で作動するアルカリ電解質型燃料電池、又は
１０００℃以上の高温で作動する固体電解質型燃料電池
などがある。溶融炭酸塩燃料電池は、多孔性Ｎｉ陽電極
（Anode ）、Ｌｉをドープされた多孔性Ｎｉ酸化物陰電
極（Cathode ）、及び電解質としてリチウムとカリウム
炭酸塩が埋め込まれたリチウムアルミネイトマトリック
スとから構成される。この電解質は、電池の作動温度の
５００乃至７００℃で溶融イオン化され、ここで生成さ
れた炭酸塩イオンが電極間で電荷を運ぶようになる。水
素は陽電極領域で消耗されて、水，二酸化炭素及び電子
を生成して、電子が外部回路を通じて陰電極に流れて所
望の電流が生成される。
【０００４】ＭＣＦＣには、通常Ｎｉ，Ｃｏ又はＣｕベ
ースの多孔性陽電極を使う。前述したように、ＭＣＦＣ
は６５０℃程度の高温で作動され、電極と電解質マトリ
ックス間の接触を向上させるために加圧をするのみなら
ず、数層が積層されてスタック自体の荷重による圧力ま
で加わり、陽電極構造が変形されるクリープ変形（ Cre
ep deformation）が発生するようになる。電極のクリー
プ変形は、粒子再配列，焼結及び転位運動（ Dislocati
on movement ）の少なくとも３つの異なるメカニズムの
組合せによって発生する。即ち、陽電極各部分の不均一
なクリープによって微細気孔が減少して、電極の反応面
積が減少するようになるのみならず、電極及び電解質要
素間の接触が不良になって燃料ガス漏出の危険を引き起
こすなど、いろいろな点で電極性能が低下する。
ースの多孔性陽電極を使う。前述したように、ＭＣＦＣ
は６５０℃程度の高温で作動され、電極と電解質マトリ
ックス間の接触を向上させるために加圧をするのみなら
ず、数層が積層されてスタック自体の荷重による圧力ま
で加わり、陽電極構造が変形されるクリープ変形（ Cre
ep deformation）が発生するようになる。電極のクリー
プ変形は、粒子再配列，焼結及び転位運動（ Dislocati
on movement ）の少なくとも３つの異なるメカニズムの
組合せによって発生する。即ち、陽電極各部分の不均一
なクリープによって微細気孔が減少して、電極の反応面
積が減少するようになるのみならず、電極及び電解質要
素間の接触が不良になって燃料ガス漏出の危険を引き起
こすなど、いろいろな点で電極性能が低下する。
【０００５】従って、ＭＣＦＣ用陽電極において、この
ように望ましくないクリープ変形を防止するために多く
の方法が試みられた。このような方法の１つとして、Ｎ
ｉにＣｒあるいはＡｌなどを添加して陽電極を製造する
方法がある。例えば、１００ｐｓｉ，６５０℃で１００
時間の間クリープ試験を実施すると、純粋なＮｉ電極で
は３０〜５０％程度のクリープが発生するのに比して、
これにＬｉＡｌＯ2 を添加したＮｉ- ＬｉＡＬＯ2 の場
合は１４〜３５％、Ｃｒを１０％添加したＮｉ−Ｃｒ
（１０％）は５〜１０％、Ａｌを１０％添加したＮｉ−
Ａｌ（１０％）では約２％までクリープが低下されるの
が見られる。しかし、まだＭＣＦＣを大容量システムに
使用して長時間（４０，０００時間）の間作動させるに
は、満足な成果であるとは言いにくい。
ように望ましくないクリープ変形を防止するために多く
の方法が試みられた。このような方法の１つとして、Ｎ
ｉにＣｒあるいはＡｌなどを添加して陽電極を製造する
方法がある。例えば、１００ｐｓｉ，６５０℃で１００
時間の間クリープ試験を実施すると、純粋なＮｉ電極で
は３０〜５０％程度のクリープが発生するのに比して、
これにＬｉＡｌＯ2 を添加したＮｉ- ＬｉＡＬＯ2 の場
合は１４〜３５％、Ｃｒを１０％添加したＮｉ−Ｃｒ
（１０％）は５〜１０％、Ａｌを１０％添加したＮｉ−
Ａｌ（１０％）では約２％までクリープが低下されるの
が見られる。しかし、まだＭＣＦＣを大容量システムに
使用して長時間（４０，０００時間）の間作動させるに
は、満足な成果であるとは言いにくい。
【０００６】今まではＮｉ−Ｃｒ（１０％）陽電極が多
く使われたが、Ｃｒの価格が高い点を考慮して、Ｎｉに
Ａｌを添加することが考慮されている。ＮｉにＡｌを添
加すると、クリープ発生が２％以下に減少されるのみな
らず、Ｃｒに比してＡｌが安価であるという長所があ
る。ＮｉにＡｌ，Ｃｒなどを添加したＮｉ−Ａｌ陽電極
又はＮｉ−（Ａｌ，Ｃｒ）陽電極は、Ｎｉと添加される
金属との合金粉末を作った後、キャスティング方法によ
ってグリーンシート（green sheet ）を作り、既存の陽
電極の製造工程と同様の工程によって製造できる。しか
し、この方法にはＮｉと金属との微細合金粉末を作りに
くいと言う問題がある。
く使われたが、Ｃｒの価格が高い点を考慮して、Ｎｉに
Ａｌを添加することが考慮されている。ＮｉにＡｌを添
加すると、クリープ発生が２％以下に減少されるのみな
らず、Ｃｒに比してＡｌが安価であるという長所があ
る。ＮｉにＡｌ，Ｃｒなどを添加したＮｉ−Ａｌ陽電極
又はＮｉ−（Ａｌ，Ｃｒ）陽電極は、Ｎｉと添加される
金属との合金粉末を作った後、キャスティング方法によ
ってグリーンシート（green sheet ）を作り、既存の陽
電極の製造工程と同様の工程によって製造できる。しか
し、この方法にはＮｉと金属との微細合金粉末を作りに
くいと言う問題がある。
【０００７】多孔性の陽電極構造のクリープ変形を防止
するために開発された方法の１つとして、通常ベース金
属−合金金属造成物に使われる合金金属を内部的に酸化
させる方法がある。例えば、米国特許第４，３１５，７
７７号では、合金粉末と酸化物ベース金属との混合物粉
末を熱処理して、合金金属を内部的に酸化させる方法を
開示しているが、形成された物質の密度が極めて高くて
多孔性陽電極構造として使用するのには適切ではない。
するために開発された方法の１つとして、通常ベース金
属−合金金属造成物に使われる合金金属を内部的に酸化
させる方法がある。例えば、米国特許第４，３１５，７
７７号では、合金粉末と酸化物ベース金属との混合物粉
末を熱処理して、合金金属を内部的に酸化させる方法を
開示しているが、形成された物質の密度が極めて高くて
多孔性陽電極構造として使用するのには適切ではない。
【０００８】米国特許第４，７１４，５８６号では、高
い水蒸気圧下で合金金属を内部的に酸化させることによ
って、構造的に安定なＮｉ−Ｃｒ陽電極を形成する方法
を開示しているが、この方法はＮｉ−Ｃｒ陽電極の形成
だけに限定される。米国特許第３，５７８，４４３号で
は、アルコール懸濁液との接触によってＣｕ，Ａｌ粉末
を表面酸化させ、気密容器で７５０℃に熱処理して全体
粉末を内部的に酸化させることにより酸化物分散強化さ
れた合金を生成したのちに、焼結する方法を開示する
が、この方法によって生成された物質の密度が極めて高
いので、多孔性陽電極構造に使用するには不適切であ
る。
い水蒸気圧下で合金金属を内部的に酸化させることによ
って、構造的に安定なＮｉ−Ｃｒ陽電極を形成する方法
を開示しているが、この方法はＮｉ−Ｃｒ陽電極の形成
だけに限定される。米国特許第３，５７８，４４３号で
は、アルコール懸濁液との接触によってＣｕ，Ａｌ粉末
を表面酸化させ、気密容器で７５０℃に熱処理して全体
粉末を内部的に酸化させることにより酸化物分散強化さ
れた合金を生成したのちに、焼結する方法を開示する
が、この方法によって生成された物質の密度が極めて高
いので、多孔性陽電極構造に使用するには不適切であ
る。
【０００９】前記のような問題点を改善する方法とし
て、米国特許第４，９９９，１５５号は、クリープ抵抗
性が改善されたＭＣＦＣ用陽電極を製造する方法を開示
する。即ち、ベース金属粉末と合金金属粉末とをバイン
ダー及び溶媒と混合してキャスティングし、乾燥・焼結
して多孔性陽電極構造を成形した後、ベース金属は還元
されて合金金属は酸化される条件下で合金金属を内部的
に酸化させて、内部に酸化物粒子を形成させることであ
る。
て、米国特許第４，９９９，１５５号は、クリープ抵抗
性が改善されたＭＣＦＣ用陽電極を製造する方法を開示
する。即ち、ベース金属粉末と合金金属粉末とをバイン
ダー及び溶媒と混合してキャスティングし、乾燥・焼結
して多孔性陽電極構造を成形した後、ベース金属は還元
されて合金金属は酸化される条件下で合金金属を内部的
に酸化させて、内部に酸化物粒子を形成させることであ
る。
【００１０】前記特許に開示されたさらに他の方法とし
て、ベース金属及び合金金属を含む合金を形成して、熱
処理して合金の表面を酸化させた後、酸化された合金を
焼結と同時に内部酸化させる方法がある。この方法で合
金金属をベース金属に導入する方法としては、合金金属
粉末と合金金属粉末との混合物をテープキャスティング
して焼結し、合金金属をベース金属に拡散させる方法、
又はベース金属粉末をテープキャスティングして焼結し
多孔性構造にしたのちに、蒸着又はパックセメンティシ
ョン（pack cementation）を施す方法が開示されてい
る。
て、ベース金属及び合金金属を含む合金を形成して、熱
処理して合金の表面を酸化させた後、酸化された合金を
焼結と同時に内部酸化させる方法がある。この方法で合
金金属をベース金属に導入する方法としては、合金金属
粉末と合金金属粉末との混合物をテープキャスティング
して焼結し、合金金属をベース金属に拡散させる方法、
又はベース金属粉末をテープキャスティングして焼結し
多孔性構造にしたのちに、蒸着又はパックセメンティシ
ョン（pack cementation）を施す方法が開示されてい
る。
【００１１】前記方法によると、先ず、Ｎｉ金属粉末を
バインダー及び溶媒と混合してキャスティングしたのち
に、乾燥して焼結し多孔性Ｎｉ焼結体に製造し、次には
前記多孔性Ｎｉ焼結体をＡｌなどの合金金属粉末，活性
化剤である塩及び不活性の賦形剤で構成されるパックの
中に入れて、Ｈ2 （１０％）／Ｎ2 （９０％）雰囲気で
９００℃程度まで昇温させてパックセメンテイションを
施してＮｉ−Ａｌ合金を形成した後、続けてpH2O/pH2が
２０以上の湿潤な雰囲気で６００乃至８００℃の温度に
内部酸化させる行程を経るようになる。この方法による
と、例えクリープ変形を減少させる効果は優れていると
しても、Ｎｉベース金属からグリーンシートを製造した
後、乾燥，焼結，パックセメンティション及び内部酸化
行程という極めて複雑な工程を経る必要があるので実用
性がないという問題点がある。
バインダー及び溶媒と混合してキャスティングしたのち
に、乾燥して焼結し多孔性Ｎｉ焼結体に製造し、次には
前記多孔性Ｎｉ焼結体をＡｌなどの合金金属粉末，活性
化剤である塩及び不活性の賦形剤で構成されるパックの
中に入れて、Ｈ2 （１０％）／Ｎ2 （９０％）雰囲気で
９００℃程度まで昇温させてパックセメンテイションを
施してＮｉ−Ａｌ合金を形成した後、続けてpH2O/pH2が
２０以上の湿潤な雰囲気で６００乃至８００℃の温度に
内部酸化させる行程を経るようになる。この方法による
と、例えクリープ変形を減少させる効果は優れていると
しても、Ｎｉベース金属からグリーンシートを製造した
後、乾燥，焼結，パックセメンティション及び内部酸化
行程という極めて複雑な工程を経る必要があるので実用
性がないという問題点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】前述したような多数の
問題点を考慮し、本発明の目的は、ＭＣＦＣ用陽電極の
クリープ変形を減少させるためにＮｉにＡｌ，Ｃｒなど
を添加した陽電極をパックセメンティションによって製
造する時に、従来の複雑で長い時間がかかる工程を改善
して、パックセメンティションの雰囲気と温度だけを変
化させながら１つの工程として実現するようにしたＭＣ
ＦＣ用陽電極の製造方法を提供することである。
問題点を考慮し、本発明の目的は、ＭＣＦＣ用陽電極の
クリープ変形を減少させるためにＮｉにＡｌ，Ｃｒなど
を添加した陽電極をパックセメンティションによって製
造する時に、従来の複雑で長い時間がかかる工程を改善
して、パックセメンティションの雰囲気と温度だけを変
化させながら１つの工程として実現するようにしたＭＣ
ＦＣ用陽電極の製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を達成するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方法
は、少なくともニッケルを含むベース金属のシートを、
合金金属の粉末，活性化剤及び充填物を含むパックの中
に入れる行程と、前記パックを予備焼成して、前記ベー
ス金属シート中に含まれた有機物質を除去する行程と、
前記パックを５００℃乃至８００℃でＨ2 ／Ｎ2 雰囲気
に１〜８時間維持して、ニッケル合金を形成する行程と
を含むことを特徴とする。
めに、本発明の溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方法
は、少なくともニッケルを含むベース金属のシートを、
合金金属の粉末，活性化剤及び充填物を含むパックの中
に入れる行程と、前記パックを予備焼成して、前記ベー
ス金属シート中に含まれた有機物質を除去する行程と、
前記パックを５００℃乃至８００℃でＨ2 ／Ｎ2 雰囲気
に１〜８時間維持して、ニッケル合金を形成する行程と
を含むことを特徴とする。
【００１４】ここで、前記少なくともニッケルを含むベ
ース金属のシートが、Ｎｉ粉末，結合剤及び溶媒を含む
スラリーから形成されたグリーンシートであるのが好ま
しい。また、前記予備焼成が３００℃乃至５００℃の温
度で酸素雰囲気に２〜５時間維持してなる。また、前記
合金金属がアルミニウム及びクロムより構成される群か
ら選択された少なくとも１つであるのが好ましいく、前
記合金金属がアルミニウム及びクロムの混合物であるの
が更に好ましい。また、前記ニッケル合金金属の量が２
乃至１２重量％の範囲にあるようにするのが好ましく、
前記ニッケル合金中合金金属の量が５乃至１２重量％の
範囲にあるようにするのが更に好ましい。
ース金属のシートが、Ｎｉ粉末，結合剤及び溶媒を含む
スラリーから形成されたグリーンシートであるのが好ま
しい。また、前記予備焼成が３００℃乃至５００℃の温
度で酸素雰囲気に２〜５時間維持してなる。また、前記
合金金属がアルミニウム及びクロムより構成される群か
ら選択された少なくとも１つであるのが好ましいく、前
記合金金属がアルミニウム及びクロムの混合物であるの
が更に好ましい。また、前記ニッケル合金金属の量が２
乃至１２重量％の範囲にあるようにするのが好ましく、
前記ニッケル合金中合金金属の量が５乃至１２重量％の
範囲にあるようにするのが更に好ましい。
【００１５】
【作用】本発明の製造方法は、パックセメンティション
によってＮｉベース金属と添加物金属とからなる合金を
製造するが、Ｎｉグリーンシートを１つ又は２つの添加
物金属の粉末が含有されたパック中に入れて雰囲気と温
度条件だけを変化させる簡単な方法で製造するようにし
たものである。
によってＮｉベース金属と添加物金属とからなる合金を
製造するが、Ｎｉグリーンシートを１つ又は２つの添加
物金属の粉末が含有されたパック中に入れて雰囲気と温
度条件だけを変化させる簡単な方法で製造するようにし
たものである。
【００１６】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明の実施例
を詳細に説明する。図１は本実施例の方法によってＮｉ
合金陽電極を製造するパックセメンティション工程を示
した模式図である。以下では図１を参照して本実施例の
製造方法を詳細に説明する。
を詳細に説明する。図１は本実施例の方法によってＮｉ
合金陽電極を製造するパックセメンティション工程を示
した模式図である。以下では図１を参照して本実施例の
製造方法を詳細に説明する。
【００１７】まずＮｉ粉末と、適切な結合剤、可塑剤な
どを適切な比率に混合して溶媒中に懸濁してスラーリに
造製したのちに、ドクターブレード（doctor blade）を
使ってＮｉグリーンシート１を作る。Ｎｉベース金属に
添加するＡｌ，Ｃｒなど合金用金属の粉末を、非活性充
填物のアルミナＡｌ2O3 及び活性剤の塩化ナトリゥムＮ
ａＣｌと混合してパック３を作って、前記のように作っ
たＮｉグリーンシート１を多孔性アルミナプレート２に
入れてパック３の真ん中に挿入する。
どを適切な比率に混合して溶媒中に懸濁してスラーリに
造製したのちに、ドクターブレード（doctor blade）を
使ってＮｉグリーンシート１を作る。Ｎｉベース金属に
添加するＡｌ，Ｃｒなど合金用金属の粉末を、非活性充
填物のアルミナＡｌ2O3 及び活性剤の塩化ナトリゥムＮ
ａＣｌと混合してパック３を作って、前記のように作っ
たＮｉグリーンシート１を多孔性アルミナプレート２に
入れてパック３の真ん中に挿入する。
【００１８】アルミナ反応器４を電気炉に入れて、３０
０乃至５００℃温度で酸素雰囲気で約２乃至５時間維持
することにより、Ｎｉグリーンシート１を形成するため
に使った結合剤などの有機物質を燃焼させて取り除く。
続けて、H2／N2雰囲気下で５００乃至８００℃まで昇温
して１乃至８時間の間反応させてパックセメンティショ
ンを遂行し、Ｎｉベース金属にＡｌ，Ｃｒなどの添加物
金属を合金したＭＣＦＣ用陽電極を製造する。この際、
Ａｌ，Ｃｒなどの金属は、パック３中のＮａＣｌと反応
して気体ハロゲン化合物形態に変化したのち、またＮｉ
と反応してＮｉ−Ａｌ、Ｎｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）などの金
属間（intermetallic)化合物が形成される。
０乃至５００℃温度で酸素雰囲気で約２乃至５時間維持
することにより、Ｎｉグリーンシート１を形成するため
に使った結合剤などの有機物質を燃焼させて取り除く。
続けて、H2／N2雰囲気下で５００乃至８００℃まで昇温
して１乃至８時間の間反応させてパックセメンティショ
ンを遂行し、Ｎｉベース金属にＡｌ，Ｃｒなどの添加物
金属を合金したＭＣＦＣ用陽電極を製造する。この際、
Ａｌ，Ｃｒなどの金属は、パック３中のＮａＣｌと反応
して気体ハロゲン化合物形態に変化したのち、またＮｉ
と反応してＮｉ−Ａｌ、Ｎｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）などの金
属間（intermetallic)化合物が形成される。
【００１９】本実施例の方法によって製造されたＮｉ合
金において、添加される合金金属の量はパックセメンテ
ィション工程の温度及び時間による。H2／N2雰囲気及び
５００乃至８００℃の温度で１乃至８時間の条件下で、
Ｎｉ合金中の合金金属の量は望ましくは２乃至１２重量
％添加されることができるが、最も望ましい量は５〜１
２重量％の添加である。
金において、添加される合金金属の量はパックセメンテ
ィション工程の温度及び時間による。H2／N2雰囲気及び
５００乃至８００℃の温度で１乃至８時間の条件下で、
Ｎｉ合金中の合金金属の量は望ましくは２乃至１２重量
％添加されることができるが、最も望ましい量は５〜１
２重量％の添加である。
【００２０】以下、実施例を通じて本発明をさらに詳細
に説明する。但し、下記の実施例は本発明の例示に過ぎ
ず、本発明はこれに制限されない。 （実施例１）Ｎｉ−Ａｌ陽電極の製造 Ｎｉ粉末（Inco ２５５，平均粒径：３μm)，ポリビニ
ルブチラル（polyvinyl butyral)及びジブチルフタレー
ト（Dibutyl phthalate)を適当な比率に混合し、トルエ
ン／エタノール（tolune/ethanol) 中に懸濁してスラリ
ーに造製したのち、ドクターブレード(doctor blade)を
使ってぐリーンシートを作った。格別にＡｌ粉末（ALCO
A,平均粒径：６〜９μｍ）をアルミナ（ALCOA ，平均粒
径：５μｍ）及び塩化ナトリウム（SHINYO，純度９９．
９％）と混合してパックを作り、前記で作ったＮｉにグ
リーンシートを多孔性アルミナプレートに入れてパツク
の真ん中に挿入する。次にこのパックをアルミナ反応器
に入れた。
に説明する。但し、下記の実施例は本発明の例示に過ぎ
ず、本発明はこれに制限されない。 （実施例１）Ｎｉ−Ａｌ陽電極の製造 Ｎｉ粉末（Inco ２５５，平均粒径：３μm)，ポリビニ
ルブチラル（polyvinyl butyral)及びジブチルフタレー
ト（Dibutyl phthalate)を適当な比率に混合し、トルエ
ン／エタノール（tolune/ethanol) 中に懸濁してスラリ
ーに造製したのち、ドクターブレード(doctor blade)を
使ってぐリーンシートを作った。格別にＡｌ粉末（ALCO
A,平均粒径：６〜９μｍ）をアルミナ（ALCOA ，平均粒
径：５μｍ）及び塩化ナトリウム（SHINYO，純度９９．
９％）と混合してパックを作り、前記で作ったＮｉにグ
リーンシートを多孔性アルミナプレートに入れてパツク
の真ん中に挿入する。次にこのパックをアルミナ反応器
に入れた。
【００２１】アルミナ反応器を電気炉に入れて、酸素雰
囲気下で３００乃至５００℃まで昇温して２乃至５時間
維持させ、Ｎｉグリーンシートを形成するのに使った結
合剤などの有機物質を燃焼させて除去した。続けて、20
%H2/80%N2 雰囲気下で５００乃至８００℃まで昇温して
１乃至８時間の間維持し、パックセメンティションを遂
行してＮｉ−Ａｌ合金を形成し、ＭＣＦＣ用陽電極を製
造した。
囲気下で３００乃至５００℃まで昇温して２乃至５時間
維持させ、Ｎｉグリーンシートを形成するのに使った結
合剤などの有機物質を燃焼させて除去した。続けて、20
%H2/80%N2 雰囲気下で５００乃至８００℃まで昇温して
１乃至８時間の間維持し、パックセメンティションを遂
行してＮｉ−Ａｌ合金を形成し、ＭＣＦＣ用陽電極を製
造した。
【００２２】（実施例２）Ｎｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）陽電極の製造 実施例１と同様に製造するが、Ａｌ粉末とＣｒ粉末との
混合物をアルミナ及び塩化ナトリウムと混合してパック
を作って、Ｎｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）合金を形成してＭＣＦ
Ｃ用陽電極を製造する。本実施例によると、ＡｌとＣｒ
とはＮｉ合金中に6.2%の量に添加された。
混合物をアルミナ及び塩化ナトリウムと混合してパック
を作って、Ｎｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）合金を形成してＭＣＦ
Ｃ用陽電極を製造する。本実施例によると、ＡｌとＣｒ
とはＮｉ合金中に6.2%の量に添加された。
【００２３】図２の（Ａ）と（Ｂ）は、実施例２によっ
て製造されたＮｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）陽電極において、パ
ックセメンティションを遂行する前と後のＳＥＭ（走査
電子顕微鏡）写真であって、（Ａ）はパックセメンティ
ション前、（Ｂ）はパックセメンティション後の場合で
ある。この写真を比較して見ると、図２の（Ａ）では見
えなかった小さい粒子群が、図２の（Ｂ）では電極のＮ
ｉ粒子にくっついていることが観察できる。この粒子群
をＥＤＸＡ（Energy Dispersive X-ray Analysis) を利
用して分析した結果は次の表１の通りである。
て製造されたＮｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）陽電極において、パ
ックセメンティションを遂行する前と後のＳＥＭ（走査
電子顕微鏡）写真であって、（Ａ）はパックセメンティ
ション前、（Ｂ）はパックセメンティション後の場合で
ある。この写真を比較して見ると、図２の（Ａ）では見
えなかった小さい粒子群が、図２の（Ｂ）では電極のＮ
ｉ粒子にくっついていることが観察できる。この粒子群
をＥＤＸＡ（Energy Dispersive X-ray Analysis) を利
用して分析した結果は次の表１の通りである。
【００２４】
【表１】ＡｌとＣｒが添加されたＮｉ電極のＥＤＡＸ分
析結果
析結果
【００２５】
【００２６】*加速電圧20.0kV 前記表１で見た通り、実施例２の方法によってＡｌとＣ
ｒとを6.2%含有するように製造したＮｉ−( Ａｌ，Ｃ
ｒ）陽電極の場合には、ＡｌとＣｒとが約４：１の比率
に蒸着されたことが知られる。図３の（Ａ）及び（Ｂ）
は、実施例１によって製造したＮｉ−Ａｌの陽電極のＳ
ＥＭ走査電子顕微鏡写真であって、（Ａ）は表面（Ｂ）
は断面を示す。ここでもＮｉ粒子に新たな小さい粒子が
くっついていることが見られ、これによりＡｌが添加さ
れたことが分かる。
ｒとを6.2%含有するように製造したＮｉ−( Ａｌ，Ｃ
ｒ）陽電極の場合には、ＡｌとＣｒとが約４：１の比率
に蒸着されたことが知られる。図３の（Ａ）及び（Ｂ）
は、実施例１によって製造したＮｉ−Ａｌの陽電極のＳ
ＥＭ走査電子顕微鏡写真であって、（Ａ）は表面（Ｂ）
は断面を示す。ここでもＮｉ粒子に新たな小さい粒子が
くっついていることが見られ、これによりＡｌが添加さ
れたことが分かる。
【００２７】図４は本実施例によってパックセメンティ
ションが遂行されたＮｉ−Ａｌ陽電極のＸ線回折分析チ
ャートである。前述した通りに、本実施例によって製造
されたＮｉ−Ａｌ陽電極をＸ線回折分析した結果、Ｎｉ
に添加されたＡｌは主に金属間化合物（intermetallic
compound) であるNi3Aを成していることが分かる。又、
図２と図３とを見ると、Ｎｉの粒子と粒子との間にネッ
クが厚く形成されたのを見ることができるが、これはパ
ックセメンティション過程中に焼結が起こったことを示
す。本実施例のパックセメンティション時間が通常のＮ
ｉ−陽電極の場合より長い条件であるにもかかわらず、
焼結のし過ぎは起こらなかった。このような結果は、反
応過程中に形成された金属間化合物の焼結がＮｉより難
しいために起る。
ションが遂行されたＮｉ−Ａｌ陽電極のＸ線回折分析チ
ャートである。前述した通りに、本実施例によって製造
されたＮｉ−Ａｌ陽電極をＸ線回折分析した結果、Ｎｉ
に添加されたＡｌは主に金属間化合物（intermetallic
compound) であるNi3Aを成していることが分かる。又、
図２と図３とを見ると、Ｎｉの粒子と粒子との間にネッ
クが厚く形成されたのを見ることができるが、これはパ
ックセメンティション過程中に焼結が起こったことを示
す。本実施例のパックセメンティション時間が通常のＮ
ｉ−陽電極の場合より長い条件であるにもかかわらず、
焼結のし過ぎは起こらなかった。このような結果は、反
応過程中に形成された金属間化合物の焼結がＮｉより難
しいために起る。
【００２８】図５は本実施例によって製造されたＮｉ−
Ａｌ陽電極のＡｌ含量による気孔率％を示すグラフであ
る。ここで見るように、Ａｌの２乃至１２重量％を添加
した場合に、気孔率が６３乃至７４％であって、ＭＣＦ
Ｃ用陽電極に使用するに適合な範囲にあることが分か
る。次に、本実施例の方法によって製造されたＮｉ−Ａ
ｌ又はＮｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）陽電極に対して、図６に示
したような装置を使用してクリープ試験を実施した結果
を示す。
Ａｌ陽電極のＡｌ含量による気孔率％を示すグラフであ
る。ここで見るように、Ａｌの２乃至１２重量％を添加
した場合に、気孔率が６３乃至７４％であって、ＭＣＦ
Ｃ用陽電極に使用するに適合な範囲にあることが分か
る。次に、本実施例の方法によって製造されたＮｉ−Ａ
ｌ又はＮｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）陽電極に対して、図６に示
したような装置を使用してクリープ試験を実施した結果
を示す。
【００２９】図６のクリチープ試験装置を見ると、Ｓは
電極試片、Ｔは熱電対（thermocouple) 、Ｉはダイヤル
インジケータ（dial indicator) 、Ｃはコンプレッサ
（compressor) を示し、Ｇは気体出口を意味する。ＭＣ
ＦＣ運転条件と同一な条件にさせるために、６５０℃ま
で昇温させたのちに１００psi の圧力を加えて、１００
時間の間テストしてその結果を比較した。
電極試片、Ｔは熱電対（thermocouple) 、Ｉはダイヤル
インジケータ（dial indicator) 、Ｃはコンプレッサ
（compressor) を示し、Ｇは気体出口を意味する。ＭＣ
ＦＣ運転条件と同一な条件にさせるために、６５０℃ま
で昇温させたのちに１００psi の圧力を加えて、１００
時間の間テストしてその結果を比較した。
【００３０】図７は本実施例によって製造されたＮｉ−
Ａｌ陽電極及びＮｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）陽電極において、
これらの合金金属の添加量によるクリープ率％を示すグ
ラフで、●−●はＮｉ−Ａｌ陽電極の場合であって、□
−□はＮｉ−（Ａｌ，Ｃｒ）陽電極の場合である。ここ
で見ると、Ｎｉベース金属にＡｌだけを添加した場合
は、５重量％程度添加されるとクリープが２％程度まで
減少するのが分かる。しかし、ＡｌとＣｒを同時に添加
した場合は、クリープが２％より低い水準まで減少でき
た。又、前記のクリープ試験で圧力を２００psi にして
残り条件は同一にした場合に、合金金属をそれぞれ６％
ずつ添加して製造したＮｉ−Ａｌ陽電極及びＮｉ−（Ａ
ｌ，Ｃｒ）陽電極に対してクリープ試験を実施した結果
を表２に示す。
Ａｌ陽電極及びＮｉ−( Ａｌ，Ｃｒ）陽電極において、
これらの合金金属の添加量によるクリープ率％を示すグ
ラフで、●−●はＮｉ−Ａｌ陽電極の場合であって、□
−□はＮｉ−（Ａｌ，Ｃｒ）陽電極の場合である。ここ
で見ると、Ｎｉベース金属にＡｌだけを添加した場合
は、５重量％程度添加されるとクリープが２％程度まで
減少するのが分かる。しかし、ＡｌとＣｒを同時に添加
した場合は、クリープが２％より低い水準まで減少でき
た。又、前記のクリープ試験で圧力を２００psi にして
残り条件は同一にした場合に、合金金属をそれぞれ６％
ずつ添加して製造したＮｉ−Ａｌ陽電極及びＮｉ−（Ａ
ｌ，Ｃｒ）陽電極に対してクリープ試験を実施した結果
を表２に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】前記表２で見るように、より強化された条
件のクリープ試験では、Ａｌを単独に添加した電極より
ＡｌとＣｒとを同時に添加した電極の方がクリープに対
した抵抗力が遥かに優秀であることが分かった。本発明
はその特定な態様を以て記述されたが、その形態と細部
事項においては、添付される特許請求の範囲によって定
義される本発明の核心及び範囲から分離されることなし
に、多数の変化が遂行され得ることは本分野の同業者に
明白である。
件のクリープ試験では、Ａｌを単独に添加した電極より
ＡｌとＣｒとを同時に添加した電極の方がクリープに対
した抵抗力が遥かに優秀であることが分かった。本発明
はその特定な態様を以て記述されたが、その形態と細部
事項においては、添付される特許請求の範囲によって定
義される本発明の核心及び範囲から分離されることなし
に、多数の変化が遂行され得ることは本分野の同業者に
明白である。
【００３３】
【発明の効果】以上で詳細に見たように、本発明の方法
は、Ｎｉにグリーンシートをアルミナパックの中に入れ
て、雰囲気と温度条件だけを変化させる１つの工程によ
って遂行して、ＭＣＦＣ用多孔性のＮｉ−合金陽電極を
パックセメンティションによって製造することで、これ
によって製造されたＭＣＦＣ陽電極が、気孔率が適切な
範囲にあってもクリープ変形率が極めて低いという長点
があるので、工程の単純化とコストダウンとにとても効
果的な方法である。
は、Ｎｉにグリーンシートをアルミナパックの中に入れ
て、雰囲気と温度条件だけを変化させる１つの工程によ
って遂行して、ＭＣＦＣ用多孔性のＮｉ−合金陽電極を
パックセメンティションによって製造することで、これ
によって製造されたＭＣＦＣ陽電極が、気孔率が適切な
範囲にあってもクリープ変形率が極めて低いという長点
があるので、工程の単純化とコストダウンとにとても効
果的な方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の方法によってＮｉ合金陽電極を製造
するパックセメンティション工程を示した模式図であ
る。
するパックセメンティション工程を示した模式図であ
る。
【図２】本実施例の１つの態様によって製造されたＮｉ
−（Ａｌ，Ｃｒ）陽電極において、パックセメンティシ
ョンを施す前（Ａ）と後（Ｂ）のＳＥＭ写真である。
−（Ａｌ，Ｃｒ）陽電極において、パックセメンティシ
ョンを施す前（Ａ）と後（Ｂ）のＳＥＭ写真である。
【図３】本実施例の又他の態様によって製造されたＮｉ
−Ａｌ陽電極のＳＥＭ写真であり、（Ａ）は表面、
（Ｂ）は断面を示す。
−Ａｌ陽電極のＳＥＭ写真であり、（Ａ）は表面、
（Ｂ）は断面を示す。
【図４】本実施例によってパックセメンティションが施
されたＮｉ−Ａｌ陽電極のＸ線回折分析チャートを示す
図である。
されたＮｉ−Ａｌ陽電極のＸ線回折分析チャートを示す
図である。
【図５】本実施例によって製造されたＮｉ−Ａｌ陽電極
のアルミニウム含量による気孔率％を示すグラフを示す
図である。
のアルミニウム含量による気孔率％を示すグラフを示す
図である。
【図６】クリープ試験装置の模式図である。
【図７】本実施例の方法によって製造されたＭＣＦＣ用
陽電極において、これらの合金金属の添加量によるクリ
ープ率％を示すグラフを示す図であり、●−●はＮｉ−
Ａｌ陽電極の場合であって、□−□はＮｉ−（Ａｌ，Ｃ
ｒ）陽電極の場合である。
陽電極において、これらの合金金属の添加量によるクリ
ープ率％を示すグラフを示す図であり、●−●はＮｉ−
Ａｌ陽電極の場合であって、□−□はＮｉ−（Ａｌ，Ｃ
ｒ）陽電極の場合である。
１ Ｎｉグリーンシート ２ 多孔性アルミナプレート ３ 合金用金属、アルミナ、塩化ナトリゥムの混合パッ
ク ４ アルミナ反応器
ク ４ アルミナ反応器
フロントページの続き (72)発明者 延濟弘 大韓民國ソウル特別市銅雀區上道１洞328 −18番地 (72)発明者 朴權必 大韓民國ソウル特別市松坡區可樂２洞128 −４番地
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくともニッケルを含むベース金属の
シートを、合金金属の粉末，活性化剤及び充填物を含む
パックの中に入れる行程と、 前記パックを予備焼成して、前記ベース金属シート中に
含まれた有機物質を除去する行程と、 前記パックを５００℃乃至８００℃でＨ2 ／Ｎ2 雰囲気
に１〜８時間維持して、ニッケル合金を形成する行程と
を含むことを特徴とする溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の
製造方法。 - 【請求項２】 前記少なくともニッケルを含むベース金
属のシートが、Ｎｉ粉末，結合剤及び溶媒を含むスラリ
ーから形成されたグリーンシートであることを特徴とす
る請求項１記載の溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方
法。 - 【請求項３】 前記予備焼成が３００℃乃至５００℃の
温度で酸素雰囲気に２〜５時間維持してなることを特徴
とする請求項１又は２記載の溶融炭酸塩燃料電池用陽電
極の製造方法。 - 【請求項４】 前記合金金属がアルミニウム及びクロム
より構成される群から選択された少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１記載の溶融炭酸塩燃料電池用
陽電極の製造方法。 - 【請求項５】 前記合金金属がアルミニウム及びクロム
の混合物であることを特徴とする請求項４記載の溶融炭
酸塩燃料電池用陽電極の製造方法。 - 【請求項６】 前記ニッケル合金金属の量が２乃至１２
重量％の範囲にあるようにすることを特徴とする請求項
１記載の溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方法。 - 【請求項７】 前記ニッケル合金中合金金属の量が５乃
至１２重量％の範囲にあるようにすることを特徴とする
請求項６記載の溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方
法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR930018664 | 1993-09-16 | ||
| KR93-18664 | 1993-09-16 | ||
| KR93-22736 | 1993-10-29 | ||
| KR1019930022736A KR100195076B1 (ko) | 1993-09-16 | 1993-10-29 | 용융탄산염 연료전지용 양전극의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0785876A true JPH0785876A (ja) | 1995-03-31 |
| JP2999918B2 JP2999918B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=26629895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6102288A Expired - Fee Related JP2999918B2 (ja) | 1993-09-16 | 1994-04-15 | 溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5415833A (ja) |
| JP (1) | JP2999918B2 (ja) |
| KR (1) | KR100195076B1 (ja) |
| CN (1) | CN1051406C (ja) |
| GB (1) | GB2281916B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6585931B1 (en) * | 1995-05-17 | 2003-07-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Molten carbonate fuel cell anode and method for manufacturing the same |
| KR100403133B1 (ko) * | 1996-06-19 | 2004-02-25 | 한국전력공사 | 금속염첨가에의한산화물분산강화애노드전극의제조방법 |
| EP1149339A1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-10-31 | Network Ice Corporation | A method and apparatus for providing network and computer system security |
| KR100300757B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2001-10-29 | 윤영석 | 용융탄산염연료전지의전극소성방법및그소성용치구 |
| US20020122985A1 (en) * | 2001-01-17 | 2002-09-05 | Takaya Sato | Battery active material powder mixture, electrode composition for batteries, secondary cell electrode, secondary cell, carbonaceous material powder mixture for electrical double-layer capacitors, polarizable electrode composition, polarizable electrode, and electrical double-layer capacitor |
| US20050031742A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Newkirk Kyle A. | Method for enhancing organoleptic properties of protein for inclusion in consumer food products and products produced thereby |
| US8062779B2 (en) * | 2006-10-05 | 2011-11-22 | Fuelcell Energy, Inc. | Anode for use in a fuel cell and method for making same |
| DE102008045286B4 (de) | 2008-08-04 | 2010-07-15 | Mtu Onsite Energy Gmbh | Verfahren zur Herstellung poröser Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen-Anoden und grüne Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen-Anode |
| US9642192B2 (en) * | 2011-08-04 | 2017-05-02 | Fuelcell Energy, Inc. | Method and manufacturing assembly for sintering fuel cell electrodes and impregnating porous electrodes with electrolyte powders by induction heating for mass production |
| WO2020132149A1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | Cellmobility, Inc. | Large-area copper nanofoam with hierarchical structure for use as electrode |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB915090A (en) * | 1958-04-01 | 1963-01-09 | Metallic Surfaces Res Lab Ltd | Improvements in or relating to metallic diffusion processes |
| GB1002820A (en) * | 1962-09-20 | 1965-09-02 | Metallic Surfaces Res Lab Ltd | Improvements in or relating to metallic diffusion |
| NL7008338A (ja) * | 1969-06-13 | 1970-12-15 | ||
| US4156042A (en) * | 1975-04-04 | 1979-05-22 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Coating articles having fine bores or narrow cavities in a pack-cementation process |
| DE2633137C2 (de) * | 1976-07-23 | 1983-12-01 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Borierungsmittel zum Borieren von Massenteilen aus Eisen und Nichteisenmetallen |
| US4315777A (en) * | 1979-08-07 | 1982-02-16 | Scm Corporation | Metal mass adapted for internal oxidation to generate dispersion strengthening |
| US4714586A (en) * | 1986-01-29 | 1987-12-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of preparing a dimensionally stable electrode for use in a MCFC |
| US4664883A (en) * | 1986-06-17 | 1987-05-12 | Emhart Industries, Inc. | Method of making electrolytic capacitor anodes |
| JP2584217B2 (ja) * | 1986-11-18 | 1997-02-26 | 株式会社豊田中央研究所 | 表面処理方法 |
| DE3742721C1 (de) * | 1987-12-17 | 1988-12-22 | Mtu Muenchen Gmbh | Verfahren zur Aluminium-Diffusionsbeschichtung von Bauteilen aus Titanlegierungen |
| US4999155A (en) * | 1989-10-17 | 1991-03-12 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method for forming porous oxide dispersion strengthened carbonate fuel cell anodes with improved anode creep resistance |
| JP3003163B2 (ja) * | 1990-05-28 | 2000-01-24 | 石川島播磨重工業株式会社 | 溶融炭酸塩型燃料電池用電極の製造方法 |
| US5312580A (en) * | 1992-05-12 | 1994-05-17 | Erickson Diane S | Methods of manufacturing porous metal alloy fuel cell components |
-
1993
- 1993-10-29 KR KR1019930022736A patent/KR100195076B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-07 GB GB9404330A patent/GB2281916B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-31 US US08/220,640 patent/US5415833A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-08 CN CN94104486A patent/CN1051406C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-15 JP JP6102288A patent/JP2999918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1100568A (zh) | 1995-03-22 |
| GB9404330D0 (en) | 1994-04-20 |
| JP2999918B2 (ja) | 2000-01-17 |
| GB2281916B (en) | 1997-05-28 |
| GB2281916A (en) | 1995-03-22 |
| CN1051406C (zh) | 2000-04-12 |
| US5415833A (en) | 1995-05-16 |
| KR100195076B1 (ko) | 1999-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4663250A (en) | Reduction of electrode dissolution | |
| JP5101777B2 (ja) | 電極支持体の製造方法および電気化学的電池 | |
| JP2846738B2 (ja) | 溶融炭酸塩−燃料電池の製造方法 | |
| JPH0433265A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池用電極の製造方法 | |
| US5312580A (en) | Methods of manufacturing porous metal alloy fuel cell components | |
| JP2999918B2 (ja) | 溶融炭酸塩燃料電池用陽電極の製造方法 | |
| US5429793A (en) | Scaleable process for producing Ni-Al ODS anode | |
| JPH0997620A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池および溶融炭酸塩型燃料電池電解質板用保持材の製造方法 | |
| EP0259226B1 (en) | Powdery raw material for manufacturing anodes of fuel cells | |
| US4999155A (en) | Method for forming porous oxide dispersion strengthened carbonate fuel cell anodes with improved anode creep resistance | |
| US5354627A (en) | Molten carbonate fuel cell | |
| KR0123709B1 (ko) | 용융탄산염 연료전지용 양전극 및 그 제조방법 | |
| US4752500A (en) | Process for producing stabilized molten carbonate fuel cell porous anodes | |
| US6585931B1 (en) | Molten carbonate fuel cell anode and method for manufacturing the same | |
| KR100283207B1 (ko) | 고체산화물 연료전지용 금속 연결재 및 그 제조방법 | |
| JPH03141555A (ja) | 溶融炭酸塩燃料電池用燃料極の製法 | |
| US6238619B1 (en) | Process for the production of an electrode for a fused carbonate fuel cell | |
| JPH077668B2 (ja) | 溶融炭酸塩形燃料電池用電極 | |
| KR100259212B1 (ko) | 용융탄산염형 연료전지의 연료극 제조방법 | |
| JP2548859B2 (ja) | 燃料電池用電極およびその製造方法 | |
| JP2730074B2 (ja) | 燃料電池用負極 | |
| Antolini | A new way of obtaining LixNi1− xO cathodes for molten-carbonate fuel cells | |
| JP3357671B2 (ja) | 溶融炭酸塩燃料電池用電極の製造方法 | |
| JP3852177B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池用カソードの処理方法 | |
| JPH09283160A (ja) | 固体電解質型燃料電池の固体電解質の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991008 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071105 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 9 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 9 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 9 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091105 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091105 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101105 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111105 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121105 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121105 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |