公开(公告)号：US09079136B2

公开(公告)日：2015-07-14

申请号：US13032752

申请日：2011-02-23

申请人： Wei Liu ,  Xiaohong Shari Li ,  Nathan L. Canfield

发明人： Wei Liu ,  Xiaohong Shari Li ,  Nathan L. Canfield

IPC分类号： B01D67/00 ,  B01D39/20 ,  B01D69/10 ,  B01D71/02 ,  B01J20/32 ,  B22F3/11 ,  B22F3/22 ,  B22F5/00 ,  C22C19/00 ,  C22C19/03 ,  C22C38/08 ,  B01D69/06

CPC分类号： B01D67/0041 ,  B01D39/2051 ,  B01D67/0046 ,  B01D67/0058 ,  B01D69/06 ,  B01D69/10 ,  B01D71/022 ,  B01D2239/10 ,  B01D2239/1216 ,  B01D2323/08 ,  B01D2323/18 ,  B01D2325/10 ,  B01D2325/12 ,  B01D2325/24 ,  B01J20/3204 ,  B01J20/3297 ,  B22F3/1121 ,  B22F3/22 ,  B22F5/006 ,  B22F2998/10 ,  C22C19/002 ,  C22C19/03 ,  C22C38/08 ,  Y10T428/12014 ,  Y10T428/31678 ,  B22F3/10 ,  B22F3/18 ,  B22F9/30

摘要： Thin, porous metal sheets and methods for forming them are presented to enable a variety of applications and devices. The thin, porous metal sheets are less than or equal to approximately 200 μm thick, have a porosity between 25% and 75% by volume, and have pores with an average diameter less than or equal to approximately 2 μm. The thin, porous metal sheets can be fabricated by preparing a slurry having between 10 and 50 wt % solvent and between 20 and 80 wt % powder of a metal precursor. The average particle size in the metal precursor powder should be between 100 nm and 5 μm.

摘要翻译： 提供薄的多孔金属片和用于形成它们的方法，以实现各种应用和装置。 薄多孔金属板的厚度小于或等于约200μm，孔隙率为25体积％至75体积％，并且具有平均直径小于或等于约2微米的孔。 可以通过制备具有10至50重量％溶剂和20至80重量％的金属前体粉末的浆料来制造薄的多孔金属片。 金属前体粉末中的平均粒径应在100nm和5μm之间。

公开(公告)号：US08673067B2

公开(公告)日：2014-03-18

申请号：US12470294

申请日：2009-05-21

申请人： Wei Liu ,  Nathan L. Canfield ,  Jian Zhang ,  Xiaohong Shari Li ,  Jiguang Zhang

发明人： Wei Liu ,  Nathan L. Canfield ,  Jian Zhang ,  Xiaohong Shari Li ,  Jiguang Zhang

IPC分类号： B01D53/00 ,  B01D53/22

CPC分类号： B01D61/38 ,  B01D69/10 ,  B01D69/105 ,  B01J20/28033 ,  B01J20/28097 ,  B01J20/3204 ,  B01J20/3287 ,  B22D19/00 ,  B22D19/0072 ,  B22D25/005 ,  H01M8/0289 ,  H01M8/0662 ,  H01M8/1023 ,  H01M8/1037 ,  H01M8/1039

摘要： Provided herein are immobilized liquid membranes for gas separation, methods of preparing such membranes and uses thereof. In one example, the immobilized membrane includes a porous metallic host matrix and an immobilized liquid fluid (such as a silicone oil) that is immobilized within one or more pores included within the porous metallic host matrix. The immobilized liquid membrane is capable of selective permeation of one type of molecule (such as oxygen) over another type of molecule (such as water). In some examples, the selective membrane is incorporated into a device to supply oxygen from ambient air to the device for electrochemical reactions, and at the same time, to block water penetration and electrolyte loss from the device.

摘要翻译： 本文提供了用于气体分离的固定化液膜，制备这种膜的方法及其用途。 在一个实例中，固定的膜包括多孔金属宿主基质和固定在多孔金属宿主基质内包含的一个或多个孔内的固定液体流体（如硅油）。 固定液膜能够选择性渗透一种类型的分子（如氧气）超过另一类分子（如水）。 在一些实例中，选择性膜结合到装置中以从环境空气向用于电化学反应的装置供应氧气，同时阻止水从设备中渗透和电解质损失。

公开(公告)号：US20110155662A1

公开(公告)日：2011-06-30

申请号：US13032752

申请日：2011-02-23

申请人： Wei Liu ,  Xiaohong Shari Li ,  Nathan L. Canfield

发明人： Wei Liu ,  Xiaohong Shari Li ,  Nathan L. Canfield

IPC分类号： B01D39/10 ,  B32B3/26 ,  B32B15/01 ,  B32B15/02 ,  C25B11/03 ,  B29C39/38

CPC分类号： B01D67/0041 ,  B01D39/2051 ,  B01D67/0046 ,  B01D67/0058 ,  B01D69/06 ,  B01D69/10 ,  B01D71/022 ,  B01D2239/10 ,  B01D2239/1216 ,  B01D2323/08 ,  B01D2323/18 ,  B01D2325/10 ,  B01D2325/12 ,  B01D2325/24 ,  B01J20/3204 ,  B01J20/3297 ,  B22F3/1121 ,  B22F3/22 ,  B22F5/006 ,  B22F2998/10 ,  C22C19/002 ,  C22C19/03 ,  C22C38/08 ,  Y10T428/12014 ,  Y10T428/31678 ,  B22F3/10 ,  B22F3/18 ,  B22F9/30

摘要： Thin, porous metal sheets and methods for forming them are presented to enable a variety of applications and devices. The thin, porous metal sheets are less than or equal to approximately 200 μm thick, have a porosity between 25% and 75% by volume, and have pores with an average diameter less than or equal to approximately 2 μm. The thin, porous metal sheets can be fabricated by preparing a slurry having between 10 and 50 wt % solvent and between 20 and 80 wt % powder of a metal precursor. The average particle size in the metal precursor powder should be between 100 nm and 5 μm.

摘要翻译： 提供薄的多孔金属片和用于形成它们的方法，以实现各种应用和装置。 薄多孔金属板的厚度小于或等于约200μm，孔隙率为25体积％至75体积％，并且具有平均直径小于或等于约2微米的孔。 可以通过制备具有10至50重量％溶剂和20至80重量％的金属前体粉末的浆料来制造薄的多孔金属片。 金属前体粉末中的平均粒径应在100nm和5μm之间。

公开(公告)号：US20100297531A1

公开(公告)日：2010-11-25

申请号：US12470294

申请日：2009-05-21

申请人： Wei Liu ,  Nathan L. Canfield ,  Jian Zhang ,  Xiaohong Shari Li

发明人： Wei Liu ,  Nathan L. Canfield ,  Jian Zhang ,  Xiaohong Shari Li

IPC分类号： H01M8/04 ,  B01D53/22 ,  B01J20/28 ,  B22D23/00

CPC分类号： B01D61/38 ,  B01D69/10 ,  B01D69/105 ,  B01J20/28033 ,  B01J20/28097 ,  B01J20/3204 ,  B01J20/3287 ,  B22D19/00 ,  B22D19/0072 ,  B22D25/005 ,  H01M8/0289 ,  H01M8/0662 ,  H01M8/1023 ,  H01M8/1037 ,  H01M8/1039

摘要： Provided herein are immobilized liquid membranes for gas separation, methods of preparing such membranes and uses thereof. In one example, the immobilized membrane includes a porous metallic host matrix and an immobilized liquid fluid (such as a silicone oil) that is immobilized within one or more pores included within the porous metallic host matrix. The immobilized liquid membrane is capable of selective permeation of one type of molecule (such as oxygen) over another type of molecule (such as water). In some examples, the selective membrane is incorporated into a device to supply oxygen from ambient air to the device for electrochemical reactions, and at the same time, to block water penetration and electrolyte loss from the device.

摘要翻译： 本文提供了用于气体分离的固定化液膜，制备这种膜的方法及其用途。 在一个实例中，固定的膜包括多孔金属宿主基质和固定在多孔金属宿主基质内包含的一个或多个孔内的固定液体流体（如硅油）。 固定液膜能够选择性渗透一种类型的分子（如氧气）超过另一类分子（如水）。 在一些实例中，选择性膜结合到装置中以从环境空气向用于电化学反应的装置供应氧气，同时阻止水从设备中渗透和电解质损失。

公开(公告)号：US20110114254A1

公开(公告)日：2011-05-19

申请号：US12621410

申请日：2009-11-18

申请人： Wu Xu ,  Nathan L. Canfield ,  Ji-Guang Zhang ,  Wei Liu ,  Jie Xiao ,  Deyu Wang ,  Z. Gary Yang

发明人： Wu Xu ,  Nathan L. Canfield ,  Ji-Guang Zhang ,  Wei Liu ,  Jie Xiao ,  Deyu Wang ,  Z. Gary Yang

IPC分类号： H01M4/88

CPC分类号： H01M4/139 ,  H01M4/0471 ,  H01M4/386 ,  H01M4/387 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/621 ,  H01M4/801 ,  H01M2004/021 ,  Y02E60/122 ,  Y10T29/49108

摘要： Methods for making composite anodes, such as macroporous composite anodes, are disclosed. Embodiments of the methods may include forming a tape from a slurry including a substrate metal precursor, an anode active material, a pore-forming agent, a binder, and a solvent. A laminated structure may be prepared from the tape and sintered to produce a porous structure, such as a macroporous structure. The macroporous structure may be heated to reduce a substrate metal precursor and/or anode active material. Macroporous composite anodes formed by some embodiments of the disclosed methods comprise a porous metal and an anode active material, wherein the anode active material is both externally and internally incorporated throughout and on the surface of the macroporous structure.

摘要翻译： 公开了制备复合阳极的方法，例如大孔复合阳极。 方法的实施方案可以包括从包括底物金属前体，阳极活性材料，成孔剂，粘合剂和溶剂的浆料形成带。 可以从带材制备层压结构并烧结以产生多孔结构，例如大孔结构。 可以加热大孔结构以减少底物金属前体和/或阳极活性材料。 由所公开方法的一些实施方案形成的大孔复合阳极包括多孔金属和阳极活性材料，其中阳极活性材料既外部又内部并入大孔结构的整个表面。

公开(公告)号：US20140238235A1

公开(公告)日：2014-08-28

申请号：US14185706

申请日：2014-02-20

申请人： Wei Liu ,  Nathan L. Canfield

发明人： Wei Liu ,  Nathan L. Canfield

IPC分类号： B01D71/02 ,  B01D63/08 ,  B01D65/02

CPC分类号： B01D71/022 ,  B01D53/02 ,  B01D53/228 ,  B01D53/268 ,  B01D61/02 ,  B01D61/14 ,  B01D63/081 ,  B01D63/082 ,  B01D63/084 ,  B01D63/085 ,  B01D65/02 ,  B01D71/028 ,  B01D2253/108 ,  B01D2257/504 ,  B01D2311/13 ,  B01D2315/10 ,  F24F3/14 ,  Y02C10/10 ,  Y10T29/49826

摘要： A membrane device and processes for fabrication and for using are disclosed. The membrane device may include a number of porous metal membranes that provide a high membrane surface area per unit volume. The membrane device provides various operation modes that enhance throughput and selectivity for mass exchange, mass transfer, separation, and/or filtration applications between feed flow streams and permeate flow streams.

摘要翻译： 公开了一种膜装置及其制造和使用方法。 膜装置可以包括提供每单位体积的高膜表面积的多个多孔金属膜。 膜装置提供各种操作模式，其增强进料流和渗透物流之间的质量交换，传质，分离和/或过滤应用的通过量和选择性。

公开(公告)号：US09039788B2

公开(公告)日：2015-05-26

申请号：US12621410

申请日：2009-11-18

申请人： Wu Xu ,  Nathan L. Canfield ,  Ji-Guang Zhang ,  Wei Liu ,  Jie Xiao ,  Deyu Wang ,  Z. Gary Yang

发明人： Wu Xu ,  Nathan L. Canfield ,  Ji-Guang Zhang ,  Wei Liu ,  Jie Xiao ,  Deyu Wang ,  Z. Gary Yang

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M4/139 ,  H01M4/04 ,  H01M4/62 ,  H01M4/80 ,  H01M4/38 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/02

CPC分类号： H01M4/139 ,  H01M4/0471 ,  H01M4/386 ,  H01M4/387 ,  H01M4/485 ,  H01M4/505 ,  H01M4/525 ,  H01M4/621 ,  H01M4/801 ,  H01M2004/021 ,  Y02E60/122 ,  Y10T29/49108

摘要： Methods for making composite anodes, such as macroporous composite anodes, are disclosed. Embodiments of the methods may include forming a tape from a slurry including a substrate metal precursor, an anode active material, a pore-forming agent, a binder, and a solvent. A laminated structure may be prepared from the tape and sintered to produce a porous structure, such as a macroporous structure. The macroporous structure may be heated to reduce a substrate metal precursor and/or anode active material. Macroporous composite anodes formed by some embodiments of the disclosed methods comprise a porous metal and an anode active material, wherein the anode active material is both externally and internally incorporated throughout and on the surface of the macroporous structure.

摘要翻译： 公开了制备复合阳极的方法，例如大孔复合阳极。 方法的实施方案可以包括从包括底物金属前体，阳极活性材料，成孔剂，粘合剂和溶剂的浆料形成带。 可以从带材制备层压结构并烧结以产生多孔结构，例如大孔结构。 可以加热大孔结构以减少底物金属前体和/或阳极活性材料。 由所公开方法的一些实施方案形成的大孔复合阳极包括多孔金属和阳极活性材料，其中阳极活性材料既外部又内部并入大孔结构的整个表面。

公开(公告)号：US07595085B2

公开(公告)日：2009-09-29

申请号：US10797301

申请日：2004-03-09

申请人： Robert J. Svoboda ,  Haskell Simpkins ,  Joseph M. Keller ,  Vincent L. Sprenkle ,  Kerry D. Meinhardt ,  Nathan L. Canfield

发明人： Robert J. Svoboda ,  Haskell Simpkins ,  Joseph M. Keller ,  Vincent L. Sprenkle ,  Kerry D. Meinhardt ,  Nathan L. Canfield

IPC分类号： B05D5/12

CPC分类号： H01M4/8875 ,  H01M4/8621 ,  H01M4/8885 ,  H01M2008/147 ,  Y02E60/526

摘要： In one embodiment, the method of producing a ceramic assembly includes: disposing an electrode precursor on an electrolyte precursor having an electrolyte sintering shrinkage, disposing a stabilizer precursor having a stabilizer sintering shrinkage on the electrode precursor on a side opposite the electrolyte precursor to form a precursor assembly, and sintering the precursor assembly to form the ceramic assembly comprising a stabilizer layer, electrode, and electrolyte. The difference between the electrolyte sintering shrinkage and the stabilizer sintering shrinkage is less than or equal to ±1% and a surface of the ceramic assembly has less than or equal to about 5.0 degrees camber, as measured from the horizontal plane.

摘要翻译： 在一个实施方案中，制造陶瓷组件的方法包括：将电极前体设置在具有电解质烧结收缩率的电解质前体上，在与电解质前体相反的一侧在电极前体上设置稳定剂烧结收缩率的稳定剂前体，形成 前体组件，并烧结前体组件以形成包含稳定剂层，电极和电解质的陶瓷组件。 电解质烧结收缩率和稳定剂烧结收缩率之间的差异小于或等于±1％，陶瓷组件的表面从水平面测得的角度小于或等于约5.0度。

公开(公告)号：US08182965B2

公开(公告)日：2012-05-22

申请号：US12241277

申请日：2008-09-30

申请人： Jin Yong Kim ,  Vincent L. Sprenkle ,  Nathan L. Canfield ,  Kerry D. Meinhardt ,  Lawrence A. Chick

发明人： Jin Yong Kim ,  Vincent L. Sprenkle ,  Nathan L. Canfield ,  Kerry D. Meinhardt ,  Lawrence A. Chick

IPC分类号： H01M4/02 ,  H01M4/36 ,  H01M4/62 ,  H01M4/90

CPC分类号： H01M4/8885 ,  H01M4/8605 ,  H01M4/9033 ,  H01M4/905

摘要： Lanthanum strontium cobalt iron oxides (La(1-x)SrxCoyFe1-yO3-f; (LSCF) have excellent power density (>500 mW/cm2 at 750° C.). When covered with a metallization layer, LSCF cathodes have demonstrated increased durability and stability. Other modifications, such as the thickening of the cathode, the preparation of the device by utilizing a firing temperature in a designated range, and the use of a pore former paste having designated characteristics and combinations of these features provide a device with enhanced capabilities.

摘要翻译： 镧锶钴铁氧化物（La（1-x）SrxCoyFe1-yO3-f;（LSCF）具有优异的功率密度（750℃时> 500 mW / cm2），当被金属化层覆盖时，LSCF阴极显示出增加 耐久性和稳定性，其它的改进，例如阴极增厚，通过利用指定范围内的烧制温度制备器件，以及使用具有指定特征和这些特征的组合的成孔剂膏体， 增强功能。

公开(公告)号：US20100081035A1

公开(公告)日：2010-04-01

申请号：US12241277

申请日：2008-09-30

申请人： Jin Yong Kim ,  Vincent L. Sprenkle ,  Nathan L. Canfield ,  Kerry D. Meinhardt ,  Lawrence A. Chick

发明人： Jin Yong Kim ,  Vincent L. Sprenkle ,  Nathan L. Canfield ,  Kerry D. Meinhardt ,  Lawrence A. Chick

IPC分类号： H01M4/08

CPC分类号： H01M4/8885 ,  H01M4/8605 ,  H01M4/9033 ,  H01M4/905

摘要： Lanthanum strontium cobalt iron oxides (La(1-x)SrxCoyFe1-yO3-f; (LSCF) have excellent power density (>500 mW/cm2 at 750° C.). When covered with a metallization layer, LSCF cathodes have demonstrated increased durability and stability. Other modifications, such as the thickening of the cathode, the preparation of the device by utilizing a firing temperature in a designated range, and the use of a pore former paste having designated characteristics and combinations of these features provide a device with enhanced capabilities.

摘要翻译： 镧锶钴铁氧化物（La（1-x）SrxCoyFe1-yO3-f;（LSCF）具有优异的功率密度（750℃时> 500 mW / cm2），当被金属化层覆盖时，LSCF阴极显示出增加 耐久性和稳定性，其它的改进，例如阴极增厚，通过利用指定范围内的烧制温度制备器件，以及使用具有指定特征和这些特征的组合的成孔剂膏体， 增强功能。