公开(公告)号：US10826076B1

公开(公告)日：2020-11-03

申请号：US16057485

申请日：2018-08-07

申请人： Natalia Macauley ,  Siddharth Komini Babu ,  Rangachary Mukundan ,  Mahlon S. Wilson ,  Rodney L. Borup ,  Stephen Grot

发明人： Natalia Macauley ,  Siddharth Komini Babu ,  Rangachary Mukundan ,  Mahlon S. Wilson ,  Rodney L. Borup ,  Stephen Grot

IPC分类号： H01M4/92 ,  H01M4/86 ,  H01M8/1004 ,  H01M4/88

摘要： Disclosed herein are embodiments of a patterned electrode comprising regions of catalyst and segregating regions that separate the regions of catalyst. The segregating regions may be regions of non-catalytic material. The catalyst regions may correspond to the channels of a flow field. The electrode provides improved fuel cell performance, particularly at high current densities. The electrode may be for all suitable applications, such as in a membrane electrode assembly and/or a fuel cell. Also disclosed is a method for making the patterned electrode. The method may comprise using masks to apply the catalyst and non-catalyst material to a substrate.

公开(公告)号：US6162558A

公开(公告)日：2000-12-19

申请号：US154434

申请日：1998-09-16

申请人： Rodney L. Borup ,  Glenn W. Skala ,  Mark A. Brundage ,  William J. LaBarge

发明人： Rodney L. Borup ,  Glenn W. Skala ,  Mark A. Brundage ,  William J. LaBarge

IPC分类号： C01B3/32 ,  B01J23/46 ,  B01J23/58 ,  C01B3/58 ,  C10K3/04 ,  H01M8/06 ,  H01M8/18

CPC分类号： B60L11/1898 ,  B01J23/468 ,  B60L11/1894 ,  B60L2240/36 ,  C01B3/583 ,  C01B2203/044 ,  C01B2203/047 ,  H01M8/0662 ,  Y02T90/34

摘要： There is provided a method and apparatus for treatment of a hydrogen-rich gas to reduce the carbon monoxide content thereof by reacting the carbon monoxide in the gas with an amount of oxygen sufficient to oxidize at least a portion of the carbon monoxide in the presence of a catalyst in a desired temperature range without substantial reaction of hydrogen. The catalyst is an iridium-based catalyst dispersed on, and supported on, a carrier. In the presence of the catalyst, carbon monoxide in a hydrogen-rich feed gas is selectively oxidized such that a product stream is produced with a very low carbon monoxide content.

摘要翻译： 提供了一种用于处理富氢气体以减少其一氧化碳含量的方法和装置，其通过使气体中的一氧化碳与足以在至少一部分一氧化碳的存在下氧化的氧气量 催化剂在所需温度范围内而没有氢气的实质反应。 催化剂是分散在载体上并负载于载体上的铱基催化剂。 在催化剂的存在下，富氢原料气中的一氧化碳被选择性地氧化，使得以非常低的一氧化碳含量生产产物流。

公开(公告)号：US06824904B2

公开(公告)日：2004-11-30

申请号：US10133840

申请日：2002-04-26

申请人： Mark A. Brundage ,  William H. Pettit ,  Rodney L. Borup

发明人： Mark A. Brundage ,  William H. Pettit ,  Rodney L. Borup

IPC分类号： H01M804

CPC分类号： H01M8/04225 ,  B01J19/249 ,  B01J23/40 ,  B01J37/0215 ,  B01J2219/0004 ,  B01J2219/2453 ,  B01J2219/2458 ,  B01J2219/2464 ,  B01J2219/2479 ,  B01J2219/2498 ,  C01B3/583 ,  C01B32/50 ,  C01B2203/044 ,  C01B2203/047 ,  C01B2203/146 ,  H01M8/0258 ,  H01M8/0267 ,  H01M8/04007 ,  H01M8/04223 ,  H01M8/0612 ,  H01M8/0662

摘要： A preferential oxidation reactor is provided including a plurality of reactor sections. The reactor sections are individually optimized for operating at a preferred reaction temperature. In one embodiment, each reactor subsection includes a respective coolant flow for manipulating the operating temperature of the respective subsection. In another embodiment, a first section includes a lower temperature catalyst substrate, a second reactor section includes a higher temperature (i.e. normal) catalyst substrate and a third reactor section includes a lower temperature catalyst substrate. Yet another embodiment includes modifying the catalyst substrates of the respective subsections through the inclusion of promoters. Still another embodiment includes varying a density of the catalyst substrate across the reactor sections. Each of the embodiments enable quick light-off of the reactor, while limiting a reverse water-gas shift reaction.

摘要翻译： 提供了包括多个反应器部分的优先氧化反应器。 反应器部分被单独优化以在优选的反应温度下操作。 在一个实施例中，每个反应器子部分包括相应的冷却剂流，用于操纵相应子部分的工作温度。 在另一个实施方案中，第一部分包括较低温度的催化剂底物，第二反应器部分包括较高温度（即正常的）催化剂基质，第三反应器部分包括较低温度的催化剂基质。 另一个实施方案包括通过包含启动子修饰各个子部分的催化剂底物。 另一个实施方案包括改变跨反应器部分的催化剂基质的密度。 每个实施例使得反应器能够快速点灯，同时限制反向水煤气变换反应。

公开(公告)号：US06521204B1

公开(公告)日：2003-02-18

申请号：US09626553

申请日：2000-07-27

申请人： Rodney L. Borup ,  William H. Pettit

发明人： Rodney L. Borup ,  William H. Pettit

IPC分类号： H01M804

CPC分类号： H01M8/0618 ,  B01B1/005 ,  B01J8/0438 ,  B01J8/0496 ,  B01J2208/00309 ,  B01J2208/00398 ,  B01J2208/00415 ,  B01J2208/00495 ,  B01J2208/00716 ,  B01J2208/0084 ,  B01J2219/00006 ,  B01J2219/00265 ,  B01J2219/024 ,  B01J2219/0277 ,  C01B3/382 ,  C01B3/48 ,  C01B3/583 ,  C01B2203/0244 ,  C01B2203/0283 ,  C01B2203/0288 ,  C01B2203/044 ,  C01B2203/047 ,  C01B2203/066 ,  C01B2203/0811 ,  C01B2203/0822 ,  C01B2203/0827 ,  C01B2203/0844 ,  C01B2203/085 ,  C01B2203/0883 ,  C01B2203/1011 ,  C01B2203/1047 ,  C01B2203/1064 ,  C01B2203/1076 ,  C01B2203/1082 ,  C01B2203/1247 ,  C01B2203/1276 ,  C01B2203/1288 ,  C01B2203/142 ,  C01B2203/1604 ,  C01B2203/82 ,  H01M8/04104 ,  H01M8/04126 ,  H01M8/10 ,  H01M8/1007 ,  H01M8/1011 ,  Y02E60/523 ,  Y02P20/128 ,  Y02P20/584

摘要： In one aspect, the present invention provides a method for operating a fuel cell system. The system comprises a reactor having one or more catalytic beds and is fed a hydrocarbon fuel along with air and steam. Where more than one catalytic bed is present, such catalytic beds are preferably arranged sequentially such that the outlet from one bed enters the inlet of the next bed. The catalytic beds are the regions where reactions among the hydrocarbon, air, and steam are catalyzed within the reactor. The method comprises supplying a stream of a fuel and air mixture to the reactor which is lean. The mixture is lean in that it has an excess amount of oxygen relative to the stoichiometric amount required for reaction with the fuel. The reactions occurring with the lean mixture heat the reactor. When there is more than one catalytic bed, the hot gases generated from one catalytic bed can be used to heat other catalytic beds. After sufficient heating of the reactor by the lean mixture, a fuel-rich stream is fed to the reactor. This fuel-rich mixture comprises fuel, air, and water in the form of steam. The mixture is rich in that fuel is fed in an excess amount relative to the amount of oxygen for a stoichiometric reaction. The reactions of the fuel-rich stream produce a product comprising hydrogen (H2).

摘要翻译： 一方面，本发明提供一种操作燃料电池系统的方法。 该系统包括具有一个或多个催化床的反应器，并且与空气和蒸汽一起供给烃燃料。 在存在多于一个催化床的情况下，这种催化床优选地顺序地布置，使得一个床的出口进入下一个床的入口。 催化床是在反应器内催化烃，空气和蒸汽之间的反应的区域。 该方法包括将燃料和空气混合物流供应到贫的反应器。 混合物是稀的，因为它相对于与燃料反应所需的化学计量量具有过量的氧气。 与贫混合物发生的反应加热反应器。 当有多于一个催化床时，从一个催化床产生的热气可用于加热其他催化床。 在通过贫混合物充分加热反应器之后，将富燃料物流送入反应器。 这种富燃料的混合物包括蒸汽形式的燃料，空气和水。 混合物富含，相对于化学计量反应的氧气量，燃料以过量的量进料。 富燃料流的反应产生包含氢（H 2）的产物。

公开(公告)号：US06936238B2

公开(公告)日：2005-08-30

申请号：US10236828

申请日：2002-09-06

申请人： Mohammed E. H. Sennoun ,  William H. Pettit ,  Rodney L. Borup ,  Gerald E. Voecks

发明人： Mohammed E. H. Sennoun ,  William H. Pettit ,  Rodney L. Borup ,  Gerald E. Voecks

IPC分类号： B01B1/00 ,  B01J8/04 ,  C01B3/38 ,  C01B3/48 ,  H01M8/06 ,  C01B3/26

CPC分类号： C01B3/48 ,  B01B1/005 ,  B01J8/0411 ,  B01J2208/00309 ,  C01B3/382 ,  C01B3/384 ,  C01B2203/0233 ,  C01B2203/0244 ,  C01B2203/0255 ,  C01B2203/0261 ,  C01B2203/0283 ,  C01B2203/044 ,  C01B2203/047 ,  C01B2203/066 ,  C01B2203/0844 ,  C01B2203/1276 ,  C01B2203/142 ,  C01B2203/1604 ,  C01B2203/80 ,  C01B2203/82 ,  H01M8/0612 ,  H01M8/0662 ,  Y02P20/129

摘要： A compact autothermal (partial oxidation and steam reforming) fuel reactor is provided for implementation with a fuel cell system. The reactor includes a premixing chamber for premixing a volume of air, steam and fuel into an effluent, a thermal POX reactor, a first stage reforming segment, a post-premix chamber, and a second stage reforming segment. Further provided are a water/fuel vaporizer for supplying steam and fuel as a gas to the premix chamber and an airflow cavity disposed about the reactor for pre-heating air supplied to the premix chamber. The thermal POX segment operates during an initial start-up period for pre-heating the other components of the reactor. Once the other components achieve an operation temperature, the first and second stage reforming segments catalytically reform the effluent. The premix and post-premix chambers enable variance in the O/C and S/C ratios to be achieved as the effluent is reformed through the multiple stages.

摘要翻译： 提供紧凑型自热（部分氧化和蒸汽重整）燃料反应器用于实施燃料电池系统。 反应器包括预混合室，用于将体积的空气，蒸汽和燃料预先混合到流出物中，热POX反应器，第一级重整段，后预混合室和第二级重整段。 还提供了一种用于将蒸汽和燃料作为气体供应到预混合室的水/燃料蒸发器和设置在反应器周围的用于预加热供应到预混合室的空气的气流腔。 热POX段在初始启动期间运行，用于预热反应堆的其他部件。 一旦其它组分达到操作温度，第一和第二阶段重整段催化改性流出物。 预混合和预混合室可以实现O / C和S / C比的变化，因为流出物通过多级重整。