CZ306760B6 - A fuel cell arrangement consisting of a MEA structure with a nickel-based catalyst - Google Patents
A fuel cell arrangement consisting of a MEA structure with a nickel-based catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306760B6 CZ306760B6 CZ2011-568A CZ2011568A CZ306760B6 CZ 306760 B6 CZ306760 B6 CZ 306760B6 CZ 2011568 A CZ2011568 A CZ 2011568A CZ 306760 B6 CZ306760 B6 CZ 306760B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nickel
- fuel cell
- electrolyte
- separators
- porous
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 33
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 38
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 16
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002849 PtRu Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- -1 platinum metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000008207 working material Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká uspořádání palivového článku (PČ) H2 - O2, který sestává ze struktury MEA s katalyzátorem na bázi niklu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an arrangement of a fuel cell (H 2 - O 2 ) consisting of a MEA structure with a nickel catalyst.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Palivové články představují perspektivní zdroj energie použitelný v mnoha oblastech lidské činnosti. Výhodou palivových článků je jejich vysoká účinnost přeměny energie, jednoduchá konstrukce s absencí pohyblivých částí a tichý provoz. Jejich masivnímu rozšíření však brání jejich vysoká cena a poměrně malá životnost některých součástí článku. Dalším problém je distribuce paliva, neboť není vybudována distribuční síť. Palivový článek je zařízení, které souvisle přeměňuje chemickou energii paliva na energii elektrickou. Palivové články tedy podobně jako baterie vytváří elektřinu elektrochemickou cestou. Základními prvky palivového článku jsou dvě elektrody (zápomá-katoda a kladná-anoda) a elektrolyt. Jejich struktura závisí na použitém palivu, případně na použitém typu okysličovadla. Palivem mohou být, plynné, kapané i tuhé látky. Z plynů lze zmínit např. vodík H2 a oxid uhličitý CO, z kapaliny metanol CH3OH a tuhých látek některé kovy (sodík Na, hořčík Mg, zinek Zn, kadmium Cd). Okysličovadlem mohou být některé plynné (kyslík O2, chlor Cl2), kapalné i tuhé látky (oxid rtuťnatý HgO, oxid manganičitý MnO2), ale z praktických důvodů je jako okysličovadlo upřednostněn kyslík O2. Záporná elektroda musí být přizpůsobena skupenství paliva. Je-li palivem plyn, musí na ní být vytvořeno co nejvíce míst, kde se může setkávat fáze plynná (palivo), kapalná (některé elektrolyty) a pevná (katalyzátor a elektroda). Záporná elektroda je od kladné oddělena separátorem, který propouští pouze vybrané ionty. Vzhledem k tomu, že okysličovadlem je plyn pak pro kladnou elektrodu platí stejné podmínky umožňující styk všech tří fází.Fuel cells represent a promising source of energy usable in many areas of human activity. The advantage of fuel cells is their high energy conversion efficiency, simple design with no moving parts and quiet operation. However, their massive expansion is hampered by their high cost and the relatively low lifetime of some of the cell components. Another problem is the distribution of fuel as the distribution network is not built. A fuel cell is a device that continuously converts the chemical energy of a fuel to electrical energy. Thus, fuel cells, like batteries, generate electricity electrochemically. The basic elements of the fuel cell are two electrodes (negative-cathode and positive-anode) and electrolyte. Their structure depends on the fuel used or the type of oxidant used. The fuel may be gaseous, liquid or solid. The gases include hydrogen H 2 and carbon dioxide CO, methanol CH 3 OH and solids some metals (sodium Na, magnesium Mg, zinc Zn, cadmium Cd). The oxidant may be some of the gaseous (oxygen O 2 , chlorine Cl 2 ), liquid and solid (mercury HgO, manganese dioxide MnO 2 ), but for practical reasons oxygen O 2 is the preferred oxidant. The negative electrode must be adapted to the fuel condition. If the fuel is a gas, there must be as many sites as possible where the gaseous (fuel), liquid (some electrolytes) and solid (catalyst and electrode) phases can meet. The negative electrode is separated from the positive electrode by a separator that passes only selected ions. Since the oxidant is a gas, the same conditions apply to the positive electrode allowing the three phases to contact.
Pokud je palivem vodík, pak články vytvářejí jen elektrickou energii a vodu. Jako nejvhodnější články při použití vodíku jako paliva se jeví články s polymemí elektrolytickou membránou. Základem membránového palivového článkuje iont vodivá polymemí membrána -PEM (proton exchange mebrane) vložená mezi dvě elektrody. Rozhraní mezi elektrodami a membránou je obohaceno katalyzátorem, který urychluje chemické reakce na elektrodách. Uspořádání elektrod a membrány je označováno jako MEA (membrane elektrode assembly). Struktura MEA je tvořena dvěma elektrodami (anodou a katodou) a polymemí membránou (nejčastěji používaným materiálem membrány v současnosti je polymer), jehož polymemí řetězec se skládá ze tří částí. Jedná se o materiál na bázi teflonu s bočně vázanými perfluorvinyl-polyétorovými segmenty nesoucími vázané iontoměniče skupiny - SO3H+ Tento materiál je stabilní do teploty 130 °C a vykazuje vysokou vodivost protonů H+. Nevýhodou této membrány je její vysoká cena a vzhledem ke kyselému charakteru membrány je navíc nutné používat katalyzátory na bázi platiny (Pt), což cenu takto konstruovaného PC dále navyšuje.If the fuel is hydrogen, then the cells produce only electricity and water. Cells with polymer electrolyte membranes seem to be the most suitable cells when using hydrogen as fuel. The membrane fuel cell is based on an ion conductive polymer membrane -PEM (proton exchange mebrane) interposed between two electrodes. The interface between the electrodes and the membrane is enriched with a catalyst that accelerates chemical reactions on the electrodes. The electrode and membrane arrangement is referred to as MEA (membrane electrode assembly). The MEA structure consists of two electrodes (anode and cathode) and a polymer membrane (the most commonly used membrane material currently is a polymer), the polymer chain of which consists of three parts. It is a Teflon-based material with side-bound perfluorvinyl-polyether segments carrying bound-ion exchangers - SO 3 H + This material is stable up to 130 ° C and exhibits high conductivity of H + protons. The disadvantage of this membrane is its high cost and due to the acidic nature of the membrane, it is also necessary to use platinum (Pt) catalysts, which further increases the cost of the PC so constructed.
MEA se vyrábí slisováním polymemí membrány o tloušťce 0,12 až 0,25 mm s katalytickými vrstvami mezi porézní elektrody při teplotě nad teplotou skelného přechodu polymeru. Elektrody, s kterými se lze v dnešní době nejčastěji setkat, jsou vyráběny z porézního uhlíkového materiálu (grafit) tzv. plynově difúzní elektrody, jejichž struktura je protkána sítí kanálků s velmi malým průřezem. Tyto kanálky slouží pro rozvod plynného paliva či okysličovadla (kyslíku u H2 - O2 článků) a mohou mít různý tvar i průřez. Na povrch uhlíkových elektrod je třeba deponovat pomocí vhodné metody (např. vakuovým naparováním, chemickou depozicí) velmi tenkou vrstvu katalyzátoru. Nejběžněji užívaným katalyzátorem je Pt nebo Pd. Tyto jmenované katalyzátory jsou v přímém kontaktu, jak s reakčními plyny (H2 - O2), tak s membránou a umožňují průběh reakcí uvnitř článku. MEA je vložena mezi desky s mikro kanálky, které k elektrodám přivádějíMEA is produced by compressing a polymer membrane of 0.12 to 0.25 mm thickness with catalytic layers between the porous electrodes at a temperature above the glass transition temperature of the polymer. The electrodes most commonly encountered today are made of porous carbon material (graphite), the so-called gas diffusion electrodes, whose structure is interwoven with a network of channels with a very small cross-section. These ducts are used for distribution of gaseous fuel or oxidant (oxygen for H 2 - O 2 cells) and can have different shapes and cross-sections. A very thin catalyst layer should be deposited on the surface of the carbon electrodes by means of a suitable method (eg vacuum evaporation, chemical deposition). The most commonly used catalyst is Pt or Pd. These catalysts are in direct contact with both the reaction gases (H 2 -O 2 ) and the membrane and allow reactions inside the cell to proceed. The MEA is inserted between the plates with micro channels that lead to the electrodes
- 1 CZ 306760 B6 plynné palivo a od katody pak odvádějí vzniklou vodu. Do pojmu MEA se běžně zahrnuje i vnější kontaktní a krycí část, která jednak uzavírá a kryje uspořádání elektrod, ale především zajišťuje elektrický kontakt mezi elektrodami a připojeným elektrickým obvodem a vykonává funkci tzv. elektrického kolektoru. Vodík je přiváděn na anodu, kde na vrstvě katalyzátoru dochází k jeho disociaci na kladné ionty (protony) a elektrony. Protony procházejí skrze separátor, např. iontovou polymemí membránu, zatímco elektrony jsou nuceny procházet externím okruhem a mohou tedy konat užitečnou práci. Na katodě pak sloučení dvou kladně nabitých iontů (protonů) a dvou elektronů za přítomnosti atomu kyslíku vzniká voda. Na katodu je přiváděn kyslík nej častěji jako součást vzduchu.Gaseous fuel and then evacuate the resulting water from the cathode. The term MEA also commonly includes an outer contact and cover portion which both closes and covers the electrode arrangement, but primarily provides electrical contact between the electrodes and the connected electrical circuit and performs the function of the so-called electric collector. Hydrogen is fed to the anode, where on the catalyst layer it dissociates into positive ions (protons) and electrons. Protons pass through a separator, such as an ionic polymer membrane, while electrons are forced to pass through an external circuit and can therefore do useful work. Water is formed at the cathode by combining two positively charged ions (protons) and two electrons in the presence of an oxygen atom. Oxygen is supplied to the cathode most often as part of the air.
Katalyzátor v chemickém pojetí je výraz označující chemickou látku, vstupující do chemické reakce, která za daných podmínek tuto reakci urychluje. U palivových článků kde palivem je vodík a oxidačním činidlem je kyslík plní katalyzátory dvě základní úlohy.A catalyst in a chemical concept is an expression of a chemical entering a chemical reaction that accelerates the reaction under given conditions. In fuel cells where the fuel is hydrogen and the oxidizing agent is oxygen, the catalysts perform two basic tasks.
• Především umožňují oxidaci vodíku na anodě při provozních teplotách, tlacích koncentracích přítomných reaktantů a obdobně na katodě napomáhají redukci kyslíku za vzniku vody.• In particular, they allow the oxidation of hydrogen at the anode at operating temperatures, pressures of the concentrations of reactants present, and likewise help the reduction of oxygen to form water.
• Druhou úlohou katalyzátorů u nízkoteplotních palivových článků je pak napomáhat oxidaci nežádoucích látek tzv. katalytických či elektrodových jedů, přítomných v palivu.• The second role of catalysts in low-temperature fuel cells is to assist in the oxidation of undesirable substances called catalytic or electrode poisons present in the fuel.
Na tomto místě je třeba diskutovat použití PČ H2 - O2 s kyselou membránou, kdy u takto uspořádaných PC se setkáváme s problémem, že kyselé prostředí elektrolytu snižuje rychlost redukce kyslíku na katodě oproti alkalickým PC a proto se katalyzátor přidává i na tuto elektrodu. Vzhledem k faktu, že kyselé prostředí elektrolytu je nepříznivé pro většinu katalyzátorů (katalyzátory na bázi neušlechtilých kovů se mohou v takovém prostředí zcela rozpustit) je třeba volit takové katalyzátory, které takovémuto prostředí dlouhodobě odolávají (Pt, slitina PtRu apod.). Zde je třeba zdůraznit, zda výhodné vlastnosti ušlechtilých kovů, jakými je chemická stabilita a odolnost zcela vyváží jejich vysokou cenu na trhu. Proto je snahou nahrazovat tyto katalyzátory z ušlechtilých kovů dostupnějšími a levnějšími materiály. Pro většinou neušlechtilých kovů je vhodnější použít alkalickou membránu (PEM). Je známo použití neušlechtilého katalyzátoru- niklu. Vzhledem k chemickým vlastnostem niklu je nutné pro jeho činnost jako katalyzátoru používat PC s alkalickou PEM. V PČ s MEA na bázi niklu, plní tento kov funkci katalyzátoru a je přítomný na obou elektrodách.At this point it is necessary to discuss the use of PC H 2 - O 2 with an acidic membrane, where the PCs arranged in this way face the problem that the acid environment of the electrolyte reduces the rate of oxygen reduction at the cathode compared to alkaline PCs. Due to the fact that the acidic environment of the electrolyte is unfavorable to most catalysts (non-noble metal catalysts can be completely dissolved in such an environment), it is necessary to choose such catalysts that are resistant to such environment in the long term (Pt, PtRu alloy etc.). It should be emphasized here whether the advantageous properties of noble metals, such as chemical stability and durability, completely outweigh their high price on the market. Therefore, it is an attempt to replace these noble metal catalysts with more affordable and cheaper materials. For most non-noble metals, it is preferable to use an alkaline membrane (PEM). The use of a noble nickel catalyst is known. Due to the chemical properties of nickel, it is necessary to use PC with alkaline PEM as a catalyst. In a nickel-based MEA, this metal acts as a catalyst and is present on both electrodes.
Nikl (Ni) je přechodný prvek (neušlechtilý kov) nacházející se v periodické tabulce v oblasti tzv. triády železa, stejně jako platina v VIII. Skupině periodické tabulky podle normy značení CAS 1986. Už umístění niklu ve stejné skupině periodické soustavy prvků jako platina vyplývají jisté podobné chemické vlastnosti těchto dvou kovů a též obdobný způsob chování v chemických reakcích. Nikl má schopnost pohlcovat velká množství vodíku, a to zejména za zvýšené teploty. Proto se jako slitina s hliníkem (tzv. Raneyův nikl) v houbovité podobě nebo jako jemně rozptýlený prášek využívá jako katalyzátor při hydrogenacích.Nickel (Ni) is a transition element (non-noble metal) found in the periodic table in the region of the so-called iron triad, as well as platinum in VIII. The group of the periodic table according to the CAS marking standard 1986. Already placing nickel in the same group of the periodic system as platinum results in certain similar chemical properties of the two metals and also a similar way of behavior in chemical reactions. Nickel has the ability to absorb large amounts of hydrogen, especially at elevated temperatures. Therefore, it is used as an aluminum alloy (Raney nickel) in sponge form or as finely divided powder as a catalyst in hydrogenations.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Cílem tohoto vynálezu je vytvořit palivový článek s nízkou cenou separátoru-membrány, s dostatečnou životností dle použití, s vysokou iontovou vodivostí v rozsahu operačních teplot kolem cca 50 °C, který bude použitelný zejména při výrobě elektrické energie.It is an object of the present invention to provide a fuel cell with a low cost membrane-separator, with a long service life according to the application, with high ion conductivity in the operating temperature range of about 50 ° C, which will be particularly useful in power generation.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny uspořádáním palivového článku, který sestává ze struktury MEA s katalyzátorem na bázi niklu (Ni), jehož podstata spočívá vtom, že MEA tvoří dvojice pracovních elektrod na bázi oceli nebo mědi nebo niklu a nebo uhlíku, z nichž jednu tvoří anoda a druhou katoda, jež jsou na povrchu opatřeny vrstvou houbovitého (porézního) niklu o čistotě nejméně 99 % hmotn., kde vrstva houbovitého niklu je současně katalyzátorem, který tvoří rozhraní mezi pracovními elektrodami a separátory, kde separátory se skládají z 50 %The above drawbacks are overcome by providing a fuel cell consisting of a MEA structure with a nickel (Ni) catalyst, which consists in that the MEA consists of a pair of steel or copper or nickel and / or carbon working electrodes, one of which is an anode and a second cathode provided with a sponge (porous) nickel layer of at least 99% purity by weight on the surface, wherein the sponge nickel layer is at the same time a catalyst forming the interface between the working electrodes and the separators, where the separators consist of 50%
-2CZ 306760 B6 hmotn. uhlíku a z 50 % hmotn. houbovitého (porézního) niklu, přičemž oba prvky uhlík i nikl mají čistotu více než 88 %, přičemž dále je mezi separátory uspořádán středový díl opatřený zásobníkem elektrolytu, který je vyplněn porézním materiálem, a celá struktura MEA je uložena mezi deskami s mikrokanálky.Wt. % of carbon and 50 wt. a sponge (porous) nickel, both carbon and nickel elements having a purity of more than 88%, a central piece provided with an electrolyte reservoir filled with porous material between the separators, and the entire MEA structure being interposed between the microchannel plates.
Pro snížení nákladů na výrobu separátoru (membrány) palivového článkuje výhodné, je-li zásobník středového dílu vyplněn soustavou skelných nebo polymemích vláken, která jsou napuštěna elektrolytem, který je tvořen roztokem 10 až 50 % hmotn. hydroxidu sodného (NaOH), který tímto středovým dílem protéká. Elektrolyt je též přítomen i v prostoru mezi jednotlivými vlákny. Použití hydroxidu sodného jako elektrolytu má vícero výhod. Jedná se především o nízkou korozivnost a podstatně rychlejší kinetikou reakci. To umožňuje použití neplatinových kovů jako elektro katalyzátorů k dosažení vyšší proudové hustoty a také elektrochemické účinnosti PC, než je tomu v případě použití kyselých elektrolytů.In order to reduce the cost of producing the fuel cell separator (membrane), it is advantageous if the central part reservoir is filled with a system of glass or polymer fibers which are impregnated with an electrolyte comprising a solution of 10 to 50 wt. sodium hydroxide (NaOH), which flows through this central part. The electrolyte is also present in the space between the individual fibers. The use of sodium hydroxide as an electrolyte has several advantages. This is primarily due to low corrosivity and significantly faster reaction kinetics. This allows the use of non-platinum metals as electro catalysts to achieve higher current densities as well as PC electrochemical efficiency than is the case with acid electrolytes.
Výhody výše uvedeného uspořádání palivového článku spočívají též v tom, že při použití niklu (Ni) jako katalyzátoru anebo materiálu, z něhož jsou vytvořeny vrstvy pokrývající pracovní elektrody, jsou náklady na zhotovení PČ takovéto konstrukce až l.OOOkrát levnější v porovnání s palivovými články, kde jsou použity následující kovy platina (Pt) a paladium (Pd). Nikl (Ni) jako vstupní prvek je na obchodním trhu poměrně levný materiál a odpadá tedy nákladnost při samotné výrobě katalyzátoru oproti případu, kdy je formou galvanického pokovování pracovních elektrod použit drahý katalyzátor platina (Pt), PtRu nebo paladium (Pd). Nikl jako eventuální řešení i také jako náhražka velmi drahých katalyzátorů se bude uplatňovat při výrobě palivových článků v širokém spektru. Náklady klesnou na takovou mez, že palivový článek bude standardním zdrojem energie v moderní elektrotechnice, především nalezne uplatnění v lékařství (dlouhodobý zdroj elektrické energie), automobilový průmysl, domácnosti, firmy a všude, kde je třeba permanentní zdroj elektrické energie.The advantages of the above fuel cell arrangement are also that, when using nickel (Ni) as a catalyst or material from which the working electrode layers are formed, the cost of manufacturing such a structure is up to 1000 times cheaper than fuel cells, where the following metals platinum (Pt) and palladium (Pd) are used. Nickel (Ni) as an input element is a relatively inexpensive material on the commercial market and thus eliminates the cost of the actual production of the catalyst, compared to the case when an expensive platinum (Pt), PtRu or palladium (Pd) catalyst is used. Nickel as an eventual solution as well as a substitute for very expensive catalysts will be used in the production of fuel cells in a wide range. The costs will fall to such a limit that the fuel cell will be a standard source of energy in modern electrical engineering, especially in medical applications (long-term electricity), the automotive industry, households, businesses and wherever a permanent source of electricity is needed.
Další výhoda navrženého palivového článku spočívá v cenové dostupnosti, jak pro samotného výrobce PC, tak pro firemní odběratelé či samotné koncové zákazníky.Another advantage of the proposed fuel cell lies in its affordability, both for the PC manufacturer itself and for business customers or end customers themselves.
Zanedbatelné není ani to, že navržený PC je možno si sestavit i v amatérských podmínkách, protože jsou použité materiály dostupné na trhu. PČ popisovaný v tomto vynálezu je lehký, bezpečný, jednoduchý na výrobu a údržbu. Všechny součásti MEA jsou k sehnání v dobré cenové dostupnosti.It is also not negligible that the designed PC can be assembled even in amateur conditions, because the materials used are available on the market. The PC described in this invention is light, safe, simple to manufacture and maintain. All MEA components are available in good value for money.
Vzájemná kombinace PČ je výhodná nejen pro jednoduchost skladby vzájemně spojených palivových článků, ale také pro cenovou dostupnost použitých katalyzátorů a separátorů, přičemž v případě havárie článku nedojde k ekologickému zatížení okolí, kde je článek nasazen.The mutual combination of PCs is advantageous not only for the simplicity of the composition of interconnected fuel cells, but also for the affordability of used catalysts and separators, and in the event of a cell failure, there will be no ecological load on the environment where the cell is used.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Příklad provedení uspořádání palivového článku podle tohoto vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje sestavu pracovní elektrody, a to anody nebo katody, uspořádanou v rámu opatřeném vstupem a výstupem, obr. 2 uspořádání separátoru v rámu opatřeném vstupem a výstupem, obr. 3 sestavu středového dílu se zásobníkem elektrolytu, kteiý je uspořádán v rámu opatřeném vstupem a výstupem, obr. 4 uspořádání MEAs přívody a odvody paliva a okysličovadla, obr. 5 sériové uspořádání jednotlivých palivových článků včetně propojení elektrod, obr. 6 znázorňuje princip palivového článku, kde mezi separátory je vložen středový díl tvořený porézním materiálem, který je napuštěn hydroxidem sodným, a obr. 7 znázorňuje uspořádání palivového článku, kde je použit nikl (Ni) jako katalyzátor i jako materiál pro separátor.An exemplary embodiment of a fuel cell arrangement according to the present invention is shown in the accompanying drawings, wherein Fig. 1 shows a working electrode assembly, an anode or cathode, arranged in an inlet and outlet frame; Fig. 4 shows a central assembly with an electrolyte reservoir arranged in a frame provided with an inlet and an outlet, Fig. 4 an arrangement of MEAs with fuel and oxidant inlets and outlets, Fig. 5 a series arrangement of individual fuel cells including electrode interconnections; wherein a central piece formed by a porous material impregnated with sodium hydroxide is interposed between the separators, and Fig. 7 shows a fuel cell arrangement where nickel (Ni) is used both as a catalyst and as a separator material.
-3CZ 306760 B6-3GB 306760 B6
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Uspořádání palivového článku podle tohoto vynálezu bude osvětleno pomocí několika výhodných provedení, které však nemají z hlediska rozsahu ochrany žádný omezující vliv.The fuel cell arrangement of the present invention will be elucidated by several preferred embodiments which, however, have no limiting effect on the scope of protection.
Uspořádání palivového článkuje znázorněno na obr. 1 až 5, přičemž sestava MEAje schematicky znázorněna na obr. 6. Strukturu MEA podle tohoto vynálezu tvoří separátory 1 a středový díl opatřený zásobníkem 15 elektrolytu 14, který je uspořádán mezi těmito separátory J_, přičemž MEA je vložena mezi desky s mikrokanálky.The fuel cell arrangement is shown in Figures 1 to 5, with the MEA assembly schematically shown in Figure 6. The MEA structure of the present invention is formed by separators 1 and a central portion provided with an electrolyte reservoir 15 disposed between these separators. between boards with microchannels.
Zásobník 15 elektrolytu 14 je vyplněn elektrolytem 14, s výhodou 35 % hmotn. roztokem hydroxidu sodného, a soustavou skelných nebo polymemích vláken, v nichž se tento elektrolyt uchovává. Elektrolyt 14 se udržuje o teplotě v rozmezí od 10 až 50 °C pomocí mechanické cirkulace.The electrolyte reservoir 15 is filled with an electrolyte 14, preferably 35 wt. sodium hydroxide solution and a system of glass or polymer fibers in which the electrolyte is stored. The electrolyte 14 is maintained at a temperature ranging from 10 to 50 ° C by mechanical circulation.
Na obr. 1 je znázorněno uspořádání pracovní elektrody v rámu 17, jenž je opatřen přívodem a odvodem paliva a okysličovadla. V tomto případě anody 4 a katody 3. Na tyto pracovní elektrody je deponována vhodnou metodou vrstva porézního niklu (Ni) o čistotě 99 % hmotn., který současně plní funkci katalyzátoru 2. Tato porézní vrstva je například galvanicky nanesena na tělo pracovní elektrody, jehož materiál tvoří ocel, měď (Cu), nikl (Ni), uhlík (C) pod. Pracovní elektrody jsou opatřeny přívody 6 vodíku a přívody 7 kyslíku dále odvody 9 vodíku, odvody 10 vody, například v podobě trubek, které slouží pro odvod a přívod paliva či okysličovadla. K pracovním elektrodám přiléhají z jejich vnější strany desky 5 opařené mikrokanálky. Produkovaná voda je v podobě vodní páry odváděna obvodem JO, který je stejně jako přívody a odvody paliva a okysličovadla uspořádán v těle pracovní elektrody.FIG. 1 shows an arrangement of a working electrode in a frame 17, which is provided with an inlet and outlet of fuel and an oxidant. In this case, anodes 4 and cathodes 3. On these working electrodes, a porous nickel (Ni) layer with a purity of 99% by weight is deposited by a suitable method, which at the same time serves as a catalyst 2. This porous layer is for example electroplated on the working electrode body. material consists of steel, copper (Cu), nickel (Ni), carbon (C) below. The working electrodes are provided with hydrogen inlets 6 and oxygen inlets 7 furthermore with hydrogen outlets 9, water outlets 10, for example in the form of pipes, which serve for the discharge and supply of fuel or oxidant. There are scaled microchannels adjacent to the working electrodes from their outer side. The water produced is discharged in the form of water vapor by a circuit 10 which is arranged in the body of the working electrode, as well as the inlets and outlets of the fuel and oxidant.
Na obr. 2 je znázorněno uspořádání separátoru 1, který je uložen v rámu 17. Separátor 1 se skládá z 25 až 75 % hmotn. uhlíku (C) a z 25 až 75 % hmotn. granulového niklu (Ni). Pro jeho výrobu jsou použity prvky C a Ni o čistotě více než 88 % hmotn. Tyto prvky jsou vzájemně spojeny k sobě lisováním za tepla při tlaku 10 MPa, při teplotě 80 °C.FIG. 2 shows the arrangement of the separator 1 which is embedded in the frame 17. The separator 1 consists of 25 to 75 wt. % of carbon (C) and from 25 to 75 wt. granular nickel (Ni). Elements C and Ni having a purity of more than 88% by weight are used for its production. These elements are joined together by hot pressing at 10 MPa at 80 ° C.
Na obr. 3 je znázorněno uspořádání středového dílu 13 sestávajícího ze zásobníku 15 elektrolytu 14, který je vyplněn porézním materiálem a je uložen v rámu 17. Vysoce porézní materiál má 90 % svého objemu vyplněn elektrolytem 14. Rám 17 je opatřen přívodem a odvodem elektrolytu 14, kterým s výhodou je roztok hydroxidu sodného (NaOH) o koncentraci 35 % hmotn. Oběh elektrolytu 14 se udržuje v systému pomocí mechanické cirkulace. Jeho maximální teplota se udržuje na hranici 50 °C. Důvodem proto je, že nikl je katalyticky aktivní ve smyslu hydrogenace až při vyšších teplotách.FIG. 3 shows an arrangement of a central portion 13 consisting of an electrolyte reservoir 15 which is filled with porous material and is housed in a frame 17. The highly porous material has 90% of its volume filled with electrolyte 14. The frame 17 is provided with an electrolyte inlet and outlet 14 Preferably, the solution is sodium hydroxide (NaOH) at a concentration of 35 wt. The circulation of electrolyte 14 is maintained in the system by mechanical circulation. Its maximum temperature is maintained at 50 ° C. The reason therefore is that nickel is catalytically active in the sense of hydrogenation only at higher temperatures.
Příkladné provedení palivového článku je popsáno na obr. 4. Palivový článek v tomto provedení tvoří struktura MEA, jež sestává z katody 3 a anody 4 (pracovní elektrody Ni+2), které jsou opatřeny porézní vrstvou Ni, který je současně katalyzátorem 2. K těmto pracovním elektrodám, anodě 4 i katodě 3, přiléhá separátor 1 například ve složení 50 % hmotn. uhlíku a 50 % hmotn. granulového niklu. Separátor 1 slouží k urychlení samotné katalytické reakce a má za následek polarizační efekt k odstranění kapacitního efektu pracovních elektrod, aby se samotná katalytická reakce nezastavila.An exemplary embodiment of a fuel cell is described in FIG. 4. The fuel cell in this embodiment is a MEA structure consisting of cathode 3 and anode 4 (Ni +2 working electrodes), which are provided with a porous Ni layer which is also a catalyst 2. K to these working electrodes, both the anode 4 and the cathode 3, a separator 1, for example consisting of 50 wt. % carbon and 50 wt. granular nickel. The separator 1 serves to accelerate the catalytic reaction itself and results in a polarizing effect to remove the capacitive effect of the working electrodes so that the catalytic reaction itself does not stop.
V palivovém článku je použit alkalický elektrolyt 14, jenž plynule obíhá mezi pracovními elektrodami. Produkované odpadní teplo ohřívá tekutý elektrolyt 14 a postupně je sjeho obíháním plynule odváděno z článku prostřednictvím odvodu 8.An alkaline electrolyte 14 is used in the fuel cell to continuously circulate between the working electrodes. The waste heat produced is heated by the liquid electrolyte 14 and is gradually circulated through the cell 8 by circulating it.
Palivový článek dále obsahuje středový díl 13, který tvoří porézní nebo houbovitá hmota uložená v zásobníku 15 uspořádaného v rámu 17 s přívodem a odvodem elektrolytu. Tato porézní hmota má za úkol udržovat a rozvádět elektrolyt 14 mezi separátory 1, které k tomuto středovému díluThe fuel cell further comprises a central portion 13 which is a porous or spongy mass stored in a reservoir 15 arranged in a frame 17 with an electrolyte inlet and outlet. The purpose of this porous mass is to maintain and distribute an electrolyte 14 between the separators 1, which
-4CZ 306760 B6 z obou stran přiléhají. Středový díl 13 zároveň odděluje dvojici separátorů 1 od sebe. Porézní hmota uložená v zásobníku 15 má taktéž za úkol napomáhat samotné cirkulaci elektrolytu 14, který je vpouštěn vstupem ve vrchní části rámu 17 a vykonává cirkulaci uvnitř porézní-houbovité hmoty až k samotnému výstupu ve spodní části rámu 17. Elektrolyt 14 odváděný z výstupu ve spodní části rámu 17 se vhání do mechanické čističky, kde se zbavuje případných nečistot z uhlíku, které se uvolňují ze separátorů 1. Elektrolyt 14 dále pokračuje do systému ohřívačů, kde se nahřívá na pracovní teplotu do 50 °C a přes regulátor tlaku se vhání nazpět do vstupu středového dílu 13. Tento okruh je uzavřen a děj se neustále opakuje. Nahřátý elektrolyt 14 ohřívá přiložené separátory 1, a tím zvyšuje účinnost PČ. Při samotné katalytické reakci se soustava MEA, tj. pracovní elektrody anoda 4 a katoda 3 a separátory 1, účastní katalytické reakce.-4GB 306760 B6 on both sides. The central part 13 also separates the pair of separators 1 from each other. The porous mass stored in the container 15 also aims to assist the circulation of the electrolyte 14, which is admitted through the inlet at the top of the frame 17 and circulates within the porous sponge mass to the very outlet at the bottom of the frame 17. The electrolyte 14 drained from the outlet at the bottom The electrolyte 14 continues to the heater system, where it is heated to a working temperature of up to 50 ° C and is forced back through the pressure regulator into the This circuit is closed and the action is repeated. The heated electrolyte 14 heats the enclosed separators 1, thereby increasing the efficiency of the PC. In the catalytic reaction itself, the MEA system, i.e. the working electrodes anode 4 and cathode 3 and separators 1, are involved in the catalytic reaction.
Elektrolyt 14 procházející středovým dílem 13 omývá separátory 1, které jsou porézní, a tak se dostává až k pracovním elektrodám s katalyzátorem 2, což má za důsledek zvýšení katalytické reakce na těchto elektrodách. Separátory 1 a středový díl 13 propouští vybrané ionty, v našem případě protony. Dále elektrolyt 14 PČ slouží jako chladivo pro odvod reakčního tepla z článku, což má za důsledek efektivnější využití PČ a možnost zvyšovat výkony až k hranici fyzikální únosnosti pracovních materiálů. Takováto konstrukce separátorů 1 plně nahradí cenově nákladnou a výrobně složitou PEM membránu.The electrolyte 14 passing through the central part 13 washes the separators 1, which are porous and thus reaches the working electrodes with the catalyst 2, which results in an increase in the catalytic reaction on these electrodes. The separators 1 and the central part 13 pass selected ions, in this case protons. Furthermore, the electrolyte 14 of the PC serves as a coolant for the removal of reaction heat from the cell, which results in a more efficient use of PC and the possibility to increase outputs up to the limit of the physical bearing capacity of working materials. Such a design of separators 1 fully replaces the costly and complex manufacturing PEM membrane.
Vlastní hodnoty testovaného palivového článku se soustavou MEA obsahující separátor 1, kde jako elektrolyt 14 je použit hydroxid sodný (NaOH) o koncentraci 30 % hmotn., jsou uvedeny níže.The intrinsic values of the fuel cell test system with an MEA system comprising a separator 1, wherein sodium hydroxide (NaOH) 30% by weight are used as the electrolyte 14, are given below.
Čas pro aktivaci:Activation time:
Samo vybíjení:Self discharge:
čas aktivace do plného výkonu 30 sactivation time to full power 30 s
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Nízkoteplotní palivový článek s alkalickou membránou lze použít pro vytváření patřičné rezervy energie ve formě plynného paliva jako nosiče energie, které lze následně v případě požadavků zpětně použít pro výrobu elektrické energie.The low temperature alkaline membrane fuel cell can be used to create an appropriate energy reserve in the form of a gaseous fuel as an energy carrier, which can then be reused for power generation if required.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-568A CZ306760B6 (en) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | A fuel cell arrangement consisting of a MEA structure with a nickel-based catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-568A CZ306760B6 (en) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | A fuel cell arrangement consisting of a MEA structure with a nickel-based catalyst |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2011568A3 CZ2011568A3 (en) | 2013-03-20 |
| CZ306760B6 true CZ306760B6 (en) | 2017-06-21 |
Family
ID=47881991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2011-568A CZ306760B6 (en) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | A fuel cell arrangement consisting of a MEA structure with a nickel-based catalyst |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ306760B6 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031900A1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Energy Conversion Devices, Inc. | Catalytic hydrogen storage composite material and fuel cell employing same |
| US20050202290A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Belabbes Merzougui | Integrated hybrid electrochemical device |
| WO2010110019A1 (en) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | ダイハツ工業株式会社 | Fuel cell |
-
2011
- 2011-09-13 CZ CZ2011-568A patent/CZ306760B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031900A1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Energy Conversion Devices, Inc. | Catalytic hydrogen storage composite material and fuel cell employing same |
| US20050202290A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Belabbes Merzougui | Integrated hybrid electrochemical device |
| WO2010110019A1 (en) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | ダイハツ工業株式会社 | Fuel cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2011568A3 (en) | 2013-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ma et al. | Direct borohydride fuel cell using Ni-based composite anodes | |
| Demirci | Direct borohydride fuel cell: Main issues met by the membrane–electrodes-assembly and potential solutions | |
| De Leon et al. | Direct borohydride fuel cells | |
| Kamarudin et al. | Overview on the application of direct methanol fuel cell (DMFC) for portable electronic devices | |
| Sapkota et al. | Zinc–air fuel cell, a potential candidate for alternative energy | |
| Livshits et al. | Progress in the development of a high-power, direct ethylene glycol fuel cell (DEGFC) | |
| Scott et al. | Polymer electrolyte membrane fuel cells: Principles and advances | |
| JP5355385B2 (en) | Fuel cell | |
| Masdar et al. | Performance and stability of single and 6-cell stack passive direct methanol fuel cell (DMFC) for long-term operation | |
| CN107075700A (en) | Organic hydride production device and method for producing organic hydride using the same | |
| KR102111925B1 (en) | Regenerative Fuel Cells | |
| US20170271697A1 (en) | Membrane electrode assembly, and electrochemical cell and electrochemical stack using same | |
| WO2013018843A1 (en) | Oxygen gas diffusion electrode and method of making the same | |
| KR100532201B1 (en) | Fuel-regenerable fuel cell, system and process for generating power and process for regenerating fuel | |
| Celik et al. | Investigation of Ni foam effect for direct borohydride fuel cell | |
| US20090029203A1 (en) | Fuel Cell System With an Electrochemical Hydrogen Generation Cell | |
| Ma et al. | Direct borohydride fuel cells—current status, issues, and future directions | |
| KR102358856B1 (en) | Rechargeable electrochemical device for producing electrical energy | |
| KR20140133301A (en) | The membrane electrdoe assembly for an electrochemical cell | |
| JP2007284705A (en) | Electrolytic hydrogen-generating device, method for generating hydrogen gas, and fuel cell | |
| JP2009503254A (en) | Electrochemical cell with a flow field member comprising a plurality of compressible layers | |
| CZ306760B6 (en) | A fuel cell arrangement consisting of a MEA structure with a nickel-based catalyst | |
| US20050136298A1 (en) | Methods of treating fuel cells and fuel cell systems | |
| US20230268531A1 (en) | High-temperature anion-exchange membrane fuel cell | |
| CN108199063A (en) | A kind of alkali anion membrane cell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20110913 |