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1. (WO1988004108) COMPOSITIONS SOLIDES POUR CELLULES ELECTROCHIMIQUES, DETECTEURS ET CATALYSEURS
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication : WO/1988/004108 N° de la demande internationale : PCT/US1987/002881
Date de publication : 02.06.1988 Date de dépôt international : 02.11.1987
CIB :
B01J 23/00 (2006.01) ,B01J 27/12 (2006.01) ,B01J 37/02 (2006.01) ,H01M 4/90 (2006.01) ,H01M 8/12 (2006.01)
B TECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
01
PROCÉDÉS OU APPAREILS PHYSIQUES OU CHIMIQUES EN GÉNÉRAL
J
PROCÉDÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES, p.ex. CATALYSE, CHIMIE DES COLLOÏDES; APPAREILLAGE APPROPRIÉ
23
Catalyseurs contenant des métaux, oxydes ou hydroxydes métalliques non prévus dans le groupe B01J21/121
B TECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
01
PROCÉDÉS OU APPAREILS PHYSIQUES OU CHIMIQUES EN GÉNÉRAL
J
PROCÉDÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES, p.ex. CATALYSE, CHIMIE DES COLLOÏDES; APPAREILLAGE APPROPRIÉ
27
Catalyseurs contenant les éléments halogènes, soufre, sélénium, tellure, phosphore ou azote ou leurs composés; Catalyseurs contenant des composés du carbone
06
Halogènes; Leurs composés
08
Halogénures
12
Fluorures
B TECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
01
PROCÉDÉS OU APPAREILS PHYSIQUES OU CHIMIQUES EN GÉNÉRAL
J
PROCÉDÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES, p.ex. CATALYSE, CHIMIE DES COLLOÏDES; APPAREILLAGE APPROPRIÉ
37
Procédés de préparation des catalyseurs, en général; Procédés d'activation des catalyseurs, en général
02
Imprégnation, revêtement ou précipitation
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4
Electrodes
86
Electrodes inertes ayant une activité catalytique, p.ex. pour piles à combustible
90
Emploi de matériau catalytique spécifié
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
8
Eléments à combustible; Leur fabrication
10
Eléments à combustible avec électrolytes solides
12
fonctionnant à haute température, p.ex. avec un électrolyte en ZrO2 stabilisé
Déposants :
SRI INTERNATIONAL [US/US]; 333 Ravenswood Avenue Menlo Park, CA 94025, US
Inventeurs :
MADOU, Marc, J.; US
OTAGAWA, Takaaki; US
SHER, Arden; US
Mandataire :
CHEN, John, Y.; SRI International 333 Ravenswood Avenue Menlo Park, CA 94025 @, US
Données relatives à la priorité :
935,28926.11.1986US
Titre (EN) SOLID COMPOSITIONS FOR FUEL CELLS, SENSORS AND CATALYSTS
(FR) COMPOSITIONS SOLIDES POUR CELLULES ELECTROCHIMIQUES, DETECTEURS ET CATALYSEURS
Abrégé :
(EN) Solid materials for use as electrolyte (62) for a fuel cell, or for a sensor, or as a catalyst. Representative structures include lanthanum fluoride, lead potassium fluoride, lead bismuth fluoride, lanthanum strontium fluoride, lanthan strontium lithium fluoride, calcium uranium cesium fluoride, PbSnF4, KSn2F5, SrCl2.KCl, La1-pOF1+2p 0.1 < p < 0.3, PbSnFq.PbSnOr 0.0001 < q, r < 1, lanthanumoxyfluoride, SmaNdbFcOd 2.18 < a, b < 9.82, 12 < c < 29.45, 3.25 < d < 12, a+b $m(k) 12, c+2d $m(k) 36 and the like. In another aspect, the present invention relates to a composite and a process to obtain it of the formula: A1-yByQO3 having a perovskite or a perovskite-type structure as an electrode catalyst in combination with: AyB1-yF2+y as a discontinuous surface coating solid electrolyte, wherein A is independently selected from lanthanum, cerium, neodymium, praseodymium, and scandium, B is independently selected from strontium, calcium, barium or magnesium, Q is independently selected from nickel, cobalt, iron or manganese, and y is between about 0.0001 and 1, which process comprises: (a) obtaining a particulate of: A1-yByQO3, wherein A, B and y are defined hereinabove having an average size distribution of between about 50 and 200 Angstroms in diameter; (b) reacting the particle of step (a) with a vapor comprising: AyB1-yF2+y, wherein A, B and y are defined hereinabove, at about ambient pressure at between about 0 and 1000°C; for between about 10 and 30 hr. obtain a composite of between about 25 to 1000 microns in thickness; (c) recovering the composite of step (b) having multiple interfaces between the electrode and electrolyte. In another aspect the invention relates to the heating of these solid materials with oxygen and water to obtain higher ionic conductivity. In another aspect the invention relates to the electrochemical doping of oxide ions present by treatment of the electrode-lanthanum fluoride interface at between about 0 and 400°C in an oxygen environment at between about 10-3 and 10-6 amperes per square centimeter for between about 1 and 60 minutes. The invention also includes the use of the fuel cells disclosed to generate electricity.
(FR) Des matériaux solides sont utilisés comme électrolyte (62) pour une cellule électrochimique, ou pour un détecteur, ou comme catalyseur. Des structures représentatives comprennent le fluorure de lanthane, le fluorure de plomb potassium, le fluorure de plomb bismuth, le fluorure de lanthane strontium, le fluorure de lanthane strontium lithium, le fluorure de calcium uranium césium. PbSnF4, KSn2F5, SrCl2.KCl, La1-pOF1+2p 0,1 < p < 0,3, PbSnFq.PbSnOr 0,0001 < q, r < 1, lanthaneoxyfluorure, SmaNdbFcOd 2,18 < a, b < 9,82, 12 < c < 29,45, 3,25 < d < 12, a+b $m(k) 12, c+2d $m(k) 36 et autre. Dans un autre aspect, la présente invention concerne un composite et un procédé pour l'obtenir et dont la formule est: A1-yByQO3, ayant une structure de pérovskite ou de type pérovskite comme catalyseur d'électrode en combinaison avec: AyB1-yF2+y en tant qu'électrolyte solide de revêtement d'une surface discontinue, dans laquelle A est sélectionné indépendemment parmi le lanthane, le cérium, le néodymium, le praséodymium et le scandium, B est sélectionné indépendemment parmi le strontium, le calcium, le barium ou le magnésium, Q est sélectionné indépendemment parmi le nickel, le cobalt, le fer ou le manganèse, et y est compris entre 0,0001 et 1, lequel procédé consiste à: (a) obtenir un produit particulaire de: A1-yByQO3, dans laquelle A, B et y sont définis ci-dessus et ayant une distribution de taille moyenne comprise entre 50 et 200 angstr÷ms de diamètre environ; (b) faire réagir les particules de l'étape (a) avec une vapeur comprenant: AyB1-yF2+y, où A, B et y sont définis ci-dessus, à une pression ambiente et entre 0 et 1000°C environ pendant une durée comprise entre 10 et 30 heures environ pour obtenir un composite d'une épaisseur de 25 à 1000 microns environ; (c) récupérer le composite de l'étape (b) ayant des interfaces multiples entre l'électrode et l'électrolyte. Dans un autre aspect, l'invention concerne le chauffage de ces matériaux solides avec de l'oxygène et de l'eau pour obtenir une conductivité ionique supérieure. Dans un autre aspect, l'invention concerne le dopage électrochimique d'ions oxyde présents par traitement de l'interface électrode-fluorure de lanthane à une température comprise entre 0 et 400°C environ dans un environnement d'oxygène entre 10-3 et 10-6 ampères par centimètre carré environ pendant une durée comprise entre 1 et 60 minutes. L'invention concerne également l'utilisation de cellules électrochimiques pour produire de l'électricité.
États désignés : DE, GB, JP, KR
Office européen des brevets (OEB (FR, IT)
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)