[发明专利]水蒸气改性催化剂、以及使用该水蒸气改性催化剂的燃料电池系统

说明书

本申请提供一种在水蒸气的存在下促使含有烃的气体生成氢的水蒸气改性催化剂，所述水蒸气改性催化剂包括：载体、和被负载在所述载体上的、含有第一金属及第二金属的2种以上的催化剂金属，所述第一金属含有Ni，所述第二金属含有Co及Ru中的至少一个，所述载体被表示为LaNbOsubgt;4/subgt;或Lasubgt;1‑x/subgt;Srsubgt;x/subgt;NbOsubgt;4/subgt;，在此x被表示为0＜x≤0.12的范围。

技术领域

本公开申请涉及一种水蒸气改性催化剂、以及燃料电池系统。

本申请要求基于2018年6月20日申请的日本申请第2018-116835号的优先权，并援引前述日本申请所记载的全部的记载内容。

背景技术

作为被供给至固体氧化物型燃料电池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)的阳极的燃料即氢，一般情况下，是通过对丙烷等烃进行水蒸气改性而生成的。由于水蒸气改性反应为吸热反应，因此需要额外的由外部热源实现的加热，以维持催化剂活性高的反应温度。因此，正在探讨与作为放热反应的部分氧化反应组合的自热水蒸气改性。

专利文献1中记载有由负载了钌的氧化锆载体或者负载了钌以及锆的无机氧化物载体(例如氧化铝)构成的自热转化(Autothermal reforming)催化剂。

在专利文献2中记载有以下方法，该方法为氧化自热型改性装置的运转方法，其使用烃或脂肪醇、水蒸气、氧化性气体为原料，通过改性反应，用于制造以氢作为主要成分的改性气体，其中，在使改性气体的生成量增加时，按照首先增加水蒸气的供给量，接着增加氧化性气体的供给量，最后增加烃或脂肪醇的供给量的顺序实施运转条件的变更。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-84410号公报

专利文献2：日本特开2010-6650号公报

发明内容

本公开申请的一方案涉及一种在水蒸气的存在下促使含有烃的气体生成氢的水蒸气改性催化剂，所述水蒸气改性催化剂包括载体；和被负载在上述载体上的、包含第一金属以及第二金属的2种以上的催化剂金属，上述第一金属含有Ni，上述第二金属含有Co及Ru中的至少任意一个，上述载体表示为LaNbO₄或La_1-xSr_xNbO₄，在此x表示为0＜x≤0.12的范围。

本公开申请的另一方案涉及一种具备燃料电池和水蒸气改性器的燃料电池系统，

所述燃料电池包括：

电池单元构造体，其包括阴极、阳极、和介于上述阴极与上述阳极之间的固体电解质层；

阴极侧隔板，其被配置在上述阴极的与上述固体电解质层相反的一侧；

阳极侧隔板，其被配置在上述阳极的与上述固体电解质层相反的一侧；

氧化剂流道，其被形成在上述阴极侧隔板与上述阴极之间，用于向上述阴极供给氧化剂；以及

燃料流道，其被形成在上述阳极侧隔板与上述阳极之间，用于向上述阳极供给燃料，

所述水蒸气改性器含有水蒸气改性催化剂。

附图说明

图1为示意性地表示本公开申请的一实施方式所涉及的燃料电池系统的结构的图。

图2为示意性地表示本公开申请的一实施方式所涉及的燃料电池系统中使用的燃料电池的剖视图。

图3为示意性地表示图2的燃料电池中所含有的电池单元构造体的剖视图。