改質器のない燃料電池と組み合わせた装置および方法

Apparatus and method associated with reformer-less fuel cell

Abstract

【課題】固体酸化物型燃料電池の様な高温の運転温度を必要とせず、改質器の様な水素製造装置を必要としない直接炭化水素燃料で運転できる燃料電池の提供。【解決手段】燃料マニホールド1202、空気マニホールド1204、電解質膜1200から構成され、燃料マニホールドは、ガス状、液状及びスラリー状の酸化可能な燃料1208を受け取り、空気マニホールドは酸素を含む空気1212を受け取り、電解質膜1200は、水の沸点を超える運転温度でイオン性スーパーオキシド形態の酸素を伝導する様に構成され、電解質膜が多孔性で電気的に非伝導性の多孔性基板1224と多孔性基板1224の燃料マニホールド側に沿って堆積させたアノード触媒層1220と多孔性基板の空気マニホールド1204側に沿って堆積させたカソード触媒層1222と、アノード1220及びカソード触媒層間の多孔性基板に充填されたイオン性液体とを含む燃料電池1206。【選択図】図12
【課題】固体酸化物型燃料電池の様な高温の運転温度を必要とせず、改質器の様な水素製造装置を必要としない直接炭化水素燃料で運転できる燃料電池の提供。 【解決手段】燃料マニホールド1202、空気マニホールド1204、電解質膜1200から構成され、燃料マニホールドは、ガス状、液状及びスラリー状の酸化可能な燃料1208を受け取り、空気マニホールドは酸素を含む空気1212を受け取り、電解質膜1200は、水の沸点を超える運転温度でイオン性スーパーオキシド形態の酸素を伝導する様に構成され、電解質膜が多孔性で電気的に非伝導性の多孔性基板1224と多孔性基板1224の燃料マニホールド側に沿って堆積させたアノード触媒層1220と多孔性基板の空気マニホールド1204側に沿って堆積させたカソード触媒層1222と、アノード1220及びカソード触媒層間の多孔性基板に充填されたイオン性液体とを含む燃料電池1206。 【選択図】図12
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell which does not need a high operating temperature such as a solid oxide type fuel cell, nor a hydrogen producing device such as a reformer, and which can be directly operated with a hydrocarbon fuel.SOLUTION: A fuel cell 1206 comprises: a fuel manifold 1202; an air manifold 1204; and an electrolyte membrane 1200. The fuel manifold receives an oxidizable fuel 1208 in a gaseous, liquid, or slurry form. The air manifold receives air 1212 including oxygen. The electrolyte membrane 1200 conducts oxygen in an ionic superoxide form when the fuel cell is exposed to operating temperatures above the boiling point of water. The electrolyte membrane includes a porous electrically non-conductive substrate 1224, an anode catalyst layer 1220 deposited along a fuel manifold side of the porous substrate 1224, a cathode catalyst layer 1222 deposited along the side of the air manifold 1204 of the porous substrate, and an ionic liquid filling the porous substrate between the anode layer 1220 and the cathode catalyst layer.SELECTED DRAWING: Figure 12

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