[发明专利]去除在加液体烃燃料的固体氧化物燃料电池中的含碳沉积物的方法和燃料电池系统

权利要求书

1.一种去除在加液体烃燃料的固体氧化物燃料电池中的含碳沉积物的方法，所述方法包含：

提供一种固体氧化物燃料电池系统，其包含：阳极；阴极；在所述阳极和阴极之间取向的固体氧化物电解质；安置成接近于所述固体氧化物电解质和所述阴极的放大器阴极、电连接所述阳极和所述阴极的燃料电池电路；电连接所述阳极和所述放大器阴极的放大器电路；使供应到所述放大器电路的电流产生脉冲的控制回路；和使所述固体氧化物燃料电池系统被定位成将液体烃燃料横跨所述阳极分配的液体燃料雾化器；在电解模式中操作所述放大器电路以电供电所述放大器阴极，其中：供应到所述放大器电路的电势保持高于O₂还原电势并且低于所述固体氧化物电解质还原电势的电压；所述放大器阴极产生O^2-或CO₃^2-并且将其供应到所述阳极；和

通过经由与所述O^2-或CO₃^2-的反应将所述含碳沉积物转换成二氧化碳气体而去除在所述阳极上的所述含碳沉积物并且排出所述二氧化碳气体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述放大器电路进一步包含供电所述放大器电路的至少一个电池组。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述放大器电路进一步包含供电和控制所述放大器电路的至少一个恒电势器。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述放大器电路进一步包含至少一个恒电势器，并且所述放大器电路由所述恒电势器控制并且通过由所述燃料电池电路充电的所述至少一个电池组供电。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述放大器电路进一步包含供电和控制所述放大器电路的至少一个恒流器。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述放大器电路进一步包含至少一个恒流器，并且所述放大器电路由所述恒流器控制并且通过由所述燃料电池电路充电的所述至少一个电池组供电。

7.根据权利要求1所述的方法，其中供应到所述放大器电路的所述电流随时间基本上恒定。

8.根据权利要求1所述的方法，其中供应到放大器回路的电流为脉冲的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中使供应到所述放大器回路的电流产生脉冲的控制回路使得当所述固体氧化物燃料电池系统的功率输出下降低于初始操作的50％而没有含碳沉积物时供应电流。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述阴极和所述放大器阴极为不同组成。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述阴极、所述放大器阴极或这两者选自一般类型ABO₃或ABMO₃中的至少一种钙钛矿材料组成的组，其中：

A为La、Sn、Nd、Gd、Ba或Dy，

B为2⁺、3⁺、4⁺或5⁺阳离子，并且

M为过渡金属。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳极包含金属、金属氧化物或陶瓷-金属。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述阳极包含选自以下组成的组的金属：铁(Fe)、铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)、金(Au)、钌(Ru)、铑(Rh)、钨(W)、铬(Cr)、铽(Tb)、镁(Mg)、铂(Pt)、钯(Pd)和其组合。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体氧化物电解质为氧化锆类、二氧化铈类、二氧化钛类或钙钛矿氧化物。