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1. (WO2013153198) SULFUR-TOLERANT HIGH-TEMPERATURE FUEL CELL SYSTEM WITH INTERNAL WATER-GAS SHIFT CATALYST
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Pub. No.: WO/2013/153198 International Application No.: PCT/EP2013/057686
Publication Date: 17.10.2013 International Filing Date: 12.04.2013
IPC:
H01M 8/06 (2006.01) ,H01M 4/86 (2006.01) ,H01M 4/90 (2006.01) ,H01M 8/12 (2006.01)
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
M
PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8
Fuel cells; Manufacture thereof
06
Combination of fuel cell with means for production of reactants or for treatment of residues
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
M
PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4
Electrodes
86
Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
M
PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4
Electrodes
86
Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
90
Selection of catalytic material
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
M
PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8
Fuel cells; Manufacture thereof
10
Fuel cells with solid electrolytes
12
operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
Applicants:
ELRINGKLINGER AG [DE/DE]; Max-Eyth-Strasse 2 72581 Dettingen, DE
CERAMTEC GMBH [DE/DE]; CeramTec-Platz 1-9 73207 Plochingen, DE
Inventors:
KIEFER, Thomas; DE
HOFFMANN, Marco; DE
WEBER, André; DE
KLUGE, Claus-Peter; DE
Agent:
HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE; Uhlandstrasse 14c 70182 Stuttgart, DE
Priority Data:
10 2012 103 189.413.04.2012DE
Title (EN) SULFUR-TOLERANT HIGH-TEMPERATURE FUEL CELL SYSTEM WITH INTERNAL WATER-GAS SHIFT CATALYST
(FR) SYSTÈME DE PILE À COMBUSTIBLE À HAUTE TEMPÉRATURE TOLÉRANT AU SOUFRE DOTÉ D'UN CATALYSEUR INTERNE DE DÉPLACEMENT DE GAZ À L'EAU
(DE) SCHWEFELTOLERANTES HOCHTEMPERATUR-BRENNSTOFFZELLENSYSTEM MIT INTERNEM WASSERGAS-SHIFT-KATALYSATOR
Abstract:
(EN) The invention relates to a fuel cell system comprising a fuel cell stack with a plurality of cathodes (30) and anodes (34), wherein an oxidizing gas containing oxygen can be fed to the stack on the cathode side and a combustion gas can be fed to the stack on the anode side. The fuel cell system also comprises a reformer for generating the combustion gas from a fuel. The fuel cell stack comprises a catalytically active material (42) which is arranged in each anode-side region such that the combustion gas upstream of the anode (34) can flow through said material, said catalytically active material catalyzing the reaction of carbon monoxide and water into carbon dioxide and hydrogen. It has been found that the tolerance of the anode (34) to sulfur compounds is increased by increasing the hydrogen content in the combustion gas flow by means of a preceding shift reaction using said catalytically active material such that even fuels with an increased sulfur content, such as diesel fuel from example, can be reformed and electrochemically converted.
(FR) L'invention concerne un système de pile à combustible, comprenant un empilage d'éléments, qui comprend une pluralité de cathodes (30) et d'anodes (34) et qui peut recevoir côté cathode un gaz oxydant contenant de l'oxygène et côté anode un gaz combustible, et un reformeur servant à produire le gaz combustible à partir d'un combustible. L'empilage d'éléments comprend un matériau catalytiquement actif (42) disposé dans les zones côté anode de telle façon qu'il peut être parcouru par le gaz combustible en amont de l'anode (34), le matériau catalytiquement actif catalysant la réaction de monoxyde de carbone et d'eau pour donner du dioxyde de carbone et de l'hydrogène. Une réaction de déplacement réalisée au préalable à l'aide dudit matériau catalytiquement actif augmente la teneur en hydrogène du flux de gaz combustible, ce qui accroît la tolérance de l'anode (34) aux composés soufrés afin de pouvoir également reformer et convertir électrochimiquement des combustibles à teneur en soufre élevée, par exemple du gazole.
(DE) Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem, umfassend einen Brennstoffzellenstapel mit einer Mehrzahl von Kathoden (30) und Anoden (34), dem kathodenseitig ein Sauerstoff enthaltendes Oxidatorgas und anodenseitig ein Brenngas zuführbar ist, und einen Reformer zur Erzeugung des Brenngases aus einem Brennstoff. Der Brennstoffzellenstapel umfasst ein katalytisch aktives Material (42), welches in den anodenseitigen Bereichen jeweils so angeordnet ist, dass es von dem Brenngas stromaufwärts der Anode (34) durchströmbar ist, wobei das katalytisch aktive Material die Reaktion von Kohlenmonoxid und Wasser zu Kohlendioxid und Wasserstoff katalysiert. Es wurde gefunden, dass durch vorhergehende Shift-Reaktion mit Hilfe des besagten katalytisch aktiven Materials durch Erhöhung des Wasserstoffgehaltes im Brenngasstrom die Toleranz der Anode (34) gegenüber Schwefelverbindungen erhöht wird, so dass auch Brennstoffe mit erhöhtem Schwefelgehalt, wie z.B. Dieselkraftstoff, reformiert und elektrochemisch umgesetzt werden können.
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)