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1. WO2013054044 - CELLULE ÉLECTROCHIMIQUE A CONDUCTION PROTONIQUE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UNE TELLE CELLULE

Numéro de publication WO/2013/054044
Date de publication 18.04.2013
N° de la demande internationale PCT/FR2012/052305
Date du dépôt international 11.10.2012
CIB
C25B 1/04 2006.1
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
25PROCÉDÉS ÉLECTROLYTIQUES OU ÉLECTROPHORÉTIQUES; APPAREILLAGES À CET EFFET
BPROCÉDÉS ÉLECTROLYTIQUES OU ÉLECTROPHORÉTIQUES POUR LA PRODUCTION DE COMPOSÉS ORGANIQUES OU MINÉRAUX, OU DE NON-MÉTAUX; APPAREILLAGES À CET EFFET
1Production électrolytique de composés inorganiques ou de non-métaux
02d'hydrogène ou d'oxygène
04par électrolyse de l'eau
C25B 9/10 2006.1
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
25PROCÉDÉS ÉLECTROLYTIQUES OU ÉLECTROPHORÉTIQUES; APPAREILLAGES À CET EFFET
BPROCÉDÉS ÉLECTROLYTIQUES OU ÉLECTROPHORÉTIQUES POUR LA PRODUCTION DE COMPOSÉS ORGANIQUES OU MINÉRAUX, OU DE NON-MÉTAUX; APPAREILLAGES À CET EFFET
9Cellules ou assemblages de cellules; Éléments de structure des cellules; Assemblages d'éléments de structure, p.ex. assemblages d'électrode-diaphragme
06Cellules comportant des électrodes fixes de dimensions stables; Assemblages de leurs éléments de structure
08avec des diaphragmes
10comprenant une membrane d'échange d'ions dans ou sur laquelle est incrusté du matériau pour électrode
C25B 11/04 2006.1
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
25PROCÉDÉS ÉLECTROLYTIQUES OU ÉLECTROPHORÉTIQUES; APPAREILLAGES À CET EFFET
BPROCÉDÉS ÉLECTROLYTIQUES OU ÉLECTROPHORÉTIQUES POUR LA PRODUCTION DE COMPOSÉS ORGANIQUES OU MINÉRAUX, OU DE NON-MÉTAUX; APPAREILLAGES À CET EFFET
11Electrodes; Leur fabrication non prévue ailleurs
04caractérisées par le matériau
H01M 8/12 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
8Éléments à combustible; Leur fabrication
10Éléments à combustible avec électrolytes solides
12fonctionnant à haute température, p.ex. avec un électrolyte en ZrO2 stabilisé
H01M 4/88 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
86Electrodes inertes ayant une activité catalytique, p.ex. pour piles à combustible
88Procédés de fabrication
CPC
C25B 1/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
1Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
01Products
02Hydrogen or oxygen
04by electrolysis of water
C25B 11/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
11Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
04characterised by the material
C25B 9/23
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
9Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
19with diaphragms
23comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
H01M 4/881
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
88Processes of manufacture
8803Supports for the deposition of the catalytic active composition
881Electrolytic membranes
H01M 4/8889
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
88Processes of manufacture
8878Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
8882Heat treatment, e.g. drying, baking
8885Sintering or firing
8889Cosintering or cofiring of a catalytic active layer with another type of layer
H01M 4/9033
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
90Selection of catalytic material
9016Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
9025Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
9033Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
Déposants
  • AREVA [FR]/[FR] (AllExceptUS)
  • ARMINES [FR]/[FR] (AllExceptUS)
  • CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (C.N.R.S) [FR]/[FR] (AllExceptUS)
  • SALA, Béatrice [FR]/[FR] (US)
  • GRASSET, Frédéric [FR]/[FR] (US)
  • TETARD, Elodie [FR]/[FR] (US)
  • RAHMOUNI, Kamal [MA]/[FR] (US)
  • GOEURIOT, Dominique [FR]/[FR] (US)
  • BENDJERIOU, Baroudi [FR]/[FR] (US)
  • TAKENOUTI, Hisasi [JP]/[FR] (US)
Inventeurs
  • SALA, Béatrice
  • GRASSET, Frédéric
  • TETARD, Elodie
  • RAHMOUNI, Kamal
  • GOEURIOT, Dominique
  • BENDJERIOU, Baroudi
  • TAKENOUTI, Hisasi
Mandataires
  • LEBKIRI, Alexandre
Données relatives à la priorité
115922012.10.2011FR
Langue de publication Français (fr)
Langue de dépôt français (FR)
États désignés
Titre
(EN) PROTON-CONDUCTIVE ELECTROCHEMICAL CELL, AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A CELL
(FR) CELLULE ÉLECTROCHIMIQUE A CONDUCTION PROTONIQUE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UNE TELLE CELLULE
Abrégé
(EN) The present invention relates to a proton-conductive electrochemical cell (10), comprising an electrolytic membrane (13) made of a ceramic and an electrode (11, 12) made of a cermet, said electrochemical cell (10) being obtained directly by a method of co-sintering a ceramic layer, capable of forming the electrolytic membrane (13), and a cermet layer, capable of forming the electrode (11, 12), in a sintering tool at a sintering temperature of the ceramic that makes it possible to render said ceramic layer, capable of forming the electrolyte (13), gas-tight, wherein said cell (10) is characterised in that said cermet consists of the mixture of a ceramic and an electronically conductive passivatable alloy including at least 40 mol % chromium capable of forming a passive layer, the nature and the chromium content of said passivatable alloy enabling said electrochemical cell to be co-sintered with a membrane densification of more than 90% without melting said alloy.
(FR) La présente invention concerne une cellule électrochimique (10) à conduction protonique comportant une membrane électrolytique (13) formée par une céramique et une électrode (11, 12) formée par un cermet; ladite cellule électrochimique (10) étant directement obtenu par un procédé de co-frittage d'une couche de céramique apte à former la membrane électrolytique (13) et d'une couche de cermet apte à former l'électrode (11, 12), dans un outillage de frittage à une température de frittage de la céramique permettant de rendre étanche au gaz ladite couche de céramique apte à former l'électrolyte (13), ladite cellule (10) étant caractérisée en ce que ledit cermet est constitué par le mélange d'une céramique et d'un alliage passivable conducteur électronique comprenant au moins 40% en mole de Chrome apte à former une couche passive, la nature et la teneur en Chrome dudit alliage passivable permettant de réaliser un co-frittage de ladite cellule électrochimique avec une densification de la membrane supérieure à 90% sans fusion dudit alliage.
Documents de brevet associés
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