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公开(公告)号：CN118926535A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411015065.3
申请日：2024-07-26
Applicant: 华北电力大学
IPC: B22F7/04 , B22F3/11 , B22F1/107 , C25B11/032 , C25B1/04 , H01M4/88 , H01M8/0232 , H01M8/0245
Abstract: 本发明提供了一种用于气体扩散层的钛基多孔材料及其制备方法，包括钛毡基底以及钛毡基底上附着的微孔钛层；钛毡基底的平均孔径为30‑45μm，孔隙率为57％‑76％；微孔钛层包括第一钛层和第二钛层；第一钛层附着于钛毡基底的表面，第一钛层的平均孔径为15‑25μm，孔隙率为40％‑65％；第二钛层附着于第一钛层的表面，第二钛层的平均孔径为5‑10μm，孔隙率为30‑45％。本发明通过在钛毡基底上以便捷且稳定的方法制备具有梯度孔结构的气体扩散层，能优化PEM燃料电池/PEM电解槽中催化层与气体扩散层之间的界面关系，降低接触电阻、提高低载量催化剂利用率，抑制质子交换膜的形变，实现氢能的高效制取和利用。
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公开(公告)号：CN118390110B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410514294.3
申请日：2024-04-26
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了一种用于碱性水解槽的隔膜及制备方法，隔膜为多孔隙的金属氧化物结构，孔隙率为30‑38％，孔隙的平均孔径为1‑5μm，隔膜厚度为300‑350μm，金属氧化物结构包含氧化锆、二氧化钛中的至少一种。制备方法中先由含无机原料的混合物成型、烧结得到无机骨架，通过有机填料渗透进入无机骨架，再经相转化，得到碱性水解槽的隔膜。本发明给出的用于碱性水解槽的隔膜，湿态抗张强度高，采用有机填料调理孔道结构，隔膜的隔气性优异，有较高的耐冲刷性能。
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公开(公告)号：CN118588987A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410631520.6
申请日：2024-05-21
Applicant: 华北电力大学
IPC: H01M8/04746 , H01M8/04992 , H01M8/04082 , H01M8/04089 , G06F30/28 , G06F113/14 , G06F113/08
Abstract: 一种燃料电池供氢流量调整方法，其包括计算燃料电池供氢系统中氢气供应的模拟延迟时间，并试验获取燃料电池供氢系统中氢气供应的测试延迟时间；将模拟延迟时间与测试延迟时间拟合获得系统延迟时间；将系统延迟时间带入燃料电池供氢系统的流量控制策略中进行前馈控制。本发明方法可依据可预测的负载变化确定所需氢气流量和管道的管路延迟时间，并在此基础上确定延迟时间后仅需代入流量方程式即可确定实际控制流量的时刻；整体方法简单，容易实施，计算量小，能够快速确定变化负载的实际控制流量，结果可靠。
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公开(公告)号：CN117374302A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311675049.2
申请日：2023-12-08
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了一种镍/氢氧化镍电极催化剂、制备方法及应用，催化剂包括：多孔基体结构及纳米片，纳米片掺杂在多孔基体结构中，多孔基体结构的质量百分比为95%~99%，纳米片的质量百分比为质量密度为1%~125%~，15mg/cm纳米片的2；多孔基体结构为镍，纳米片为β构型的氢氧化镍。本发明在Ni基催化剂基础上研制催化效率更高、制备更加便捷的电极催化剂，以实现氢能的高效率应用。
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公开(公告)号：CN118814199B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411015062.X
申请日：2024-07-26
Applicant: 华北电力大学
IPC: C25B11/075 , C25B11/061 , C25B11/054 , C25B11/031 , C25B1/04
Abstract: 本发明公开了一种镍基电解水催化材料及其制备方法，镍基电解水催化材料包括：镍基体以及附着在镍基体上的微孔镍层；其中，镍基体为网状结构，微孔镍层附着在网丝上，镍基体的网丝丝径不大于0.25mm，微孔镍层的平均厚度为10～40μm，平均孔径为0.15～0.5μm。本发明通过喷涂、高温煅烧、还原处理的工艺方式，制备得到镍基电解水催化材料，工艺便捷且稳定，能实现大面积、大规模的商业应用，镍基电解水催化材料具有良好催化性能、催化剂载量适宜且具有长期稳定性，作为碱性水电解槽的电极材料，改善了碱性水电解槽电流密度低的问题，提升制氢效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118983457A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411049220.3
申请日：2024-08-01
Applicant: 华北电力大学
IPC: H01M8/008
Abstract: 本发明提供了一种废弃燃料电池膜电极关键材料的回收方法，涉及膜电极回收技术领域。以往回收废旧膜电极的方法往往忽视气体扩散层侧带走的贵金属部分，本发明充分考虑这一点，将气体扩散层剥离后靠近微孔层侧表面粘附的离聚物和贵金属进行回收，这样既排除气体扩散层对催化剂回收的干扰，又提高了贵金属催化剂的回收效率；并且，膜电极在实际长时间运行后，质子交换膜必然会增加渗氢量，几乎难以通过再修饰的方法再利用，本发明对催化层和质子交换膜中的全氟磺酸离聚物进行了集中回收处理，最终得到树脂溶液，可用于后续离聚物的合成或重铸膜。本发明工艺流程简单、回收效率高，杂质含量少，对环境污染小，特别适用于大批量废弃膜电极的回收。
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公开(公告)号：CN118852708A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410822795.8
申请日：2024-06-24
Applicant: 三峡科技有限责任公司 , 中国长江三峡集团有限公司 , 华北电力大学
Abstract: 本发明属于水电解制氢技术领域，具体涉及一种碱性水电解槽用超亲水聚苯硫醚隔膜的制备方法。所述方法包括以下步骤：首先将PPS隔膜清洗、干燥、表面等离子体处理；而后置于70℃除氧的丙烯酸水溶液中保温进行接枝反应；反应结束后清洗干燥，得到超亲水聚苯硫醚隔膜。本发明方法简单、改性后亲水效果明显，处理过程及材料环保无污染，不对环境造成影响；经过本发明处理的PPS隔膜，亲水性明显提升，在强酸强碱环境浸泡24h后，依然保持优越的亲水性；使用本发明方法制备的亲水隔膜组装的全电池性能远优于未处理的PPS隔膜。
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公开(公告)号：CN118852678A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410822805.8
申请日：2024-06-24
Applicant: 三峡科技有限责任公司 , 中国长江三峡集团有限公司 , 华北电力大学
Abstract: 本发明属于水电解制氢技术领域，具体涉及一种无机纳米颗粒包覆PPS碱性水电解槽隔膜的制备方法。所述方法包括以下步骤：首先制备无机纳米管，将所述无机纳米管、聚砜、聚乙烯吡咯烷酮、N‑甲基吡咯烷酮混合均匀得到浆料，将所述浆料流延至PPS隔膜表面，得到无机纳米颗粒包覆PPS碱性水电解槽隔膜。本发明所得隔膜中无机纳米颗粒包覆PPS，不仅可提高亲水性、离子电导率，还可有效阻止气体分子穿过隔膜，提高了碱性水电解过程产生的气体纯度，并能提高制氢效率、降低成本。
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公开(公告)号：CN118932370B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202410989136.3
申请日：2024-07-23
Applicant: 华北电力大学
IPC: C25B11/036 , C25B1/04
Abstract: 本发明公开了一种碱性水电解双极板、电解单元、电解槽及制氢系统，双极板包括：主极板、套设主极板外缘的极框，与极框连接的极耳；主极板内设有冷却腔，自冷却腔进液口、冷却腔出液口分别向主极板下端面、主极板上端面方向延伸，并分别贯穿极框下端面、极框上端面所形成通道，与冷却腔构成冷却液通道。制氢系统的补水装置与电解槽中各电解单元中的电解液进液口连通；冷却液装置与冷却液进液口、冷却腔、冷却液出液口形成冷却液环路。双极板结构能满足电解槽内部均匀冷却要求，对温度变化响应更加迅速，抗温度冲击能力强，减少了电解槽制造成本；制氢系统无需碱液循环，通过控制冷却液的参数，维持各电解单元的温度范围。
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公开(公告)号：CN119956425A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510128409.X
申请日：2025-02-05
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了一种用于碱性水电解的复合隔膜及制备方法，复合隔膜包括基膜及亲水层，基膜为含聚苯硫醚分子主链的纤维，亲水层为基于磺化四氟乙烯的含氟聚合物，在碱性电解液的环境下，复合隔膜的碱液接触角α与基膜的碱液接触角α1存在如下关系：α＝k·α1，k为不高于0.7的正数；亲水层的最可几孔径不大于15μm，基膜的厚度x1与亲水层的厚度x2满足以下关系：x1+x2≤900nm，x2＝p·x1，p为不高于0.1的正数；碱性电解液为质量浓度30％‑50％的KOH溶液，温度为75‑85℃。通过在含聚苯硫醚分子主链的纤维上附着基于磺化四氟乙烯的含氟聚合物，改进原隔膜结构的耐碱亲水性和隔气性，提高隔膜在碱性环境中服役的稳定性。
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