公开(公告)号：CN116053542A

公开(公告)日：2023-05-02

申请号：CN202310090270.5

申请日：2023-02-09

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 叶锋 ,  冯源程 ,  马晓风 ,  王宇飞 ,  王凯晨 ,  王彦文 ,  塔拉 ,  徐超

IPC: H01M8/1004 ,  H01M4/88 ,  H01M4/86 ,  G01N27/26

Abstract: 一种梯度孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极及制备方法，涉及到以铂碳、氧化铱为催化剂涂层的一种梯度叠层孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极的制备：在膜电极催化层膜侧及近扩散层侧实现不同孔隙的叠层催化结构，通过调整贵金属纳米颗粒和修饰电极全氟磺酸的比例、综合催化剂涂敷膜技术以及催化剂涂敷扩散层技术二者优点，使得膜电极性能显著提高，并呈现梯度孔隙和更好的表面润湿性，不仅大幅度提高膜电极催化层三项界面反应速率，而且操作简便，可连续制备大面积膜电极成品。设计思路同时还可以用于质子交换膜燃料电池的催化层设计，以及阴离子交换膜等催化剂等金属纳米颗粒沉积在膜两侧用于创造三项界面加快反应速率等领域。

公开(公告)号：CN113430553B

公开(公告)日：2024-03-08

申请号：CN202110837230.3

申请日：2021-07-23

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 叶锋 ,  曹艳鹏 ,  杨雅琨 ,  冯源程 ,  塔拉 ,  张天影 ,  王凯晨 ,  徐超

IPC: C25B11/031 ,  C25B11/061 ,  C25B11/091 ,  C25B1/04

公开(公告)号：CN119776864A

公开(公告)日：2025-04-08

申请号：CN202510005221.6

申请日：2025-01-02

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 徐超 ,  马帅豪 ,  鲁万宸 ,  塔拉 ,  王凯晨 ,  叶锋

IPC: C25B9/19 ,  C25B1/04 ,  C25B9/60 ,  C25B15/027 ,  C25B11/032 ,  C25B15/023

Abstract: 本发明提供了一种阳极分段式可视化质子交换膜电解槽，包括依次叠装的阳极端板、密封盖板、流场分隔板、阳极分段流场板、五合一膜电极层、阴极双极板、不锈钢板、绝缘垫片和阴极端板。密封盖板和流场分隔板均为透明的聚碳酸酯板，阳极分段流场板由八个独立的且带有阳极极耳的钛流场板组成，五合一膜电极层由八个独立的膜电极和一张聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成，阴极双极板表面设有8个独立的流道，两个侧面各留有4组用于插入热电偶探针和加热棒的孔和4个阴极极耳。本发明能监测测量电流、电压、温度等局部参数，并能精确控制反应水温度；此外，密封盖板和流场分隔板均采用透明材质，为观察阳极两相流流型并分析其对电解槽性能影响提供了条件。

公开(公告)号：CN118443971A

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202410349618.2

申请日：2024-03-26

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 徐超 ,  张天影 ,  王凯晨 ,  肖峰 ,  塔拉 ,  叶锋

IPC: G01R1/04 ,  G01R1/02 ,  G01R19/00

Abstract: 一种用于质子交换膜电解池（PEMEC）局部电压测量的定制垫片，涉及到垫片的材料选择、结构以及装配方法。垫片包括基底和测量条两部分，垫片基底由聚酰亚胺支撑，激光刻蚀铜箔作为测量条，铜箔上再镀金，测量条延伸至基底边缘，可以在深入电池内部，用于阴阳极两侧对应点位的电压测量。由于横跨电池的电压梯度很小，可以认为每个测量条测量的是局部区域的电压。本发明可用于监测电池内部电压不均匀性及局部区域电压过载，且还可用于结构密封，消除电池中膜电极(MEA)和流场板之间的高度差。本发明在使用时不用改变电池结构，因此可以适用于其他任何PEMEC电池。

公开(公告)号：CN116053542B

公开(公告)日：2024-11-19

申请号：CN202310090270.5

申请日：2023-02-09

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 叶锋 ,  冯源程 ,  马晓风 ,  王宇飞 ,  王凯晨 ,  王彦文 ,  塔拉 ,  徐超

IPC: H01M8/1004 ,  H01M4/88 ,  H01M4/86 ,  G01N27/26

Abstract: 一种梯度孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极及制备方法，涉及到以铂碳、氧化铱为催化剂涂层的一种梯度叠层孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极的制备：在膜电极催化层膜侧及近扩散层侧实现不同孔隙的叠层催化结构，通过调整贵金属纳米颗粒和修饰电极全氟磺酸的比例、综合催化剂涂敷膜技术以及催化剂涂敷扩散层技术二者优点，使得膜电极性能显著提高，并呈现梯度孔隙和更好的表面润湿性，不仅大幅度提高膜电极催化层三项界面反应速率，而且操作简便，可连续制备大面积膜电极成品。设计思路同时还可以用于质子交换膜燃料电池的催化层设计，以及阴离子交换膜等催化剂等金属纳米颗粒沉积在膜两侧用于创造三项界面加快反应速率等领域。

公开(公告)号：CN113430553A

公开(公告)日：2021-09-24

申请号：CN202110837230.3

申请日：2021-07-23

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 叶锋 ,  曹艳鹏 ,  杨雅琨 ,  冯源程 ,  塔拉 ,  张天影 ,  王凯晨 ,  徐超

IPC: C25B11/031 ,  C25B11/061 ,  C25B11/091 ,  C25B1/04

Abstract: 基于过渡金属的异质层状结构双功能催化电极及其制备方法，将具有析氢反应(HER)催化性能的过渡金属合金和具有析氧反应(OER)催化性能的过渡金属氢氧化物分步生长合成了层状复合结构材料，以负载过渡金属合金的泡沫镍为载体，控制载体表面原位生长过渡金属氢氧化物，构成具有双催化功能的碱性电解水催化电极。本发明将分别具备HER、OER催化活性的组分分步生长，合成具有双催化功能的催化电极，其制备过程简单、制备方法通过调节过渡金属种类以及含量、沉积时间、溶剂热温度及时间调控合成双催化电极性能，高效快速低成本制备高稳定性、高催化活性的催化电极。本发明无需使用粘结剂，稳定性高，绿色无污染，可应用于大电流密度下碱性电解水高效电催化。