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公开(公告)号：CN108075139A
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201611014780.0
申请日：2016-11-18
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/88 , H01M4/90 , H01M8/1004 , B82Y30/00
Abstract: 本发明提供一种基于金属氧化物纳米带的有序化膜电极及其制备方法和应用，包括金属氧化物纳米带的制备，金属氧化物纳米带的表面的修饰及有序化膜电极的装配。首先在基底上生长具有规则取向的Co-OH-CO3阵列，然后以Co-OH-CO3纳米棒阵列为模板制备金属氧化物纳米棒阵列，再在金属氧化物纳米棒阵列表面担载催化剂，最后将阵列热压于离子交换膜上得到膜电极，并对膜电极进行净化处理，所构建的有序化膜电极可应用于燃料电池、固体聚合物水电解池、一体式可再生燃料电池。本发明所构建的膜电极具有催化剂担载量低、催化剂利用率高、易于放大等优点。
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公开(公告)号：CN104056741A
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201310090903.9
申请日：2013-03-20
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
CPC classification number: B05B5/08 , B05B5/0255 , H01M4/886
Abstract: 本发明提出了一种燃料电池膜电极的制备方法，在喷涂浆料的过程中，通过静电发生器使浆料带上静电荷，进而提高浆料与膜之间的吸附力，改善催化层的Pt利用率，实现电极性能提高和Pt担量的降低。
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公开(公告)号：CN103855408A
公开(公告)日：2014-06-11
申请号：CN201210513631.4
申请日：2012-12-04
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
CPC classification number: H01M8/1004 , H01M4/8657 , H01M8/0245 , H01M8/04291 , H01M2004/8689 , H01M2008/1095
Abstract: 质子交换膜燃料电池的阳极尽管不产生水，但是阴极产生的水会通过浓差扩散进入到阳极，这些水需要被氢气带出电池才可以保证电池性能的稳定，这就加重了阳极水管理的负担，降低了氢气的利用率。本发明是关于一种可以改善质子交换膜燃料电池阳极水管理的膜电极结构，通过在阳极侧的膜及催化层中添加具有锁水功能的物质，如SiO2等氧化物，将阳极水更多的锁在催化层及膜内；阳极微孔层通过采用憎水性较强，电导率较高、粒径较大的碳材料，例如石墨粉，可以提高阳极微孔层的阻水能力，避免更多的水进入到阳极的流场中，进而减轻阳极水管理的压力。
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公开(公告)号：CN102101085A
公开(公告)日：2011-06-22
申请号：CN200910248483.6
申请日：2009-12-16
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明是关于一种制备燃料电池催化膜电极的自动喷涂装置，包括工作台、喷枪，所述工作台为抽真空热台，其为空心箱体，箱体内设置有电加热元件，箱体通过管路与抽真空系统相连，上表面呈平板状，在平板状的上表面开设有能入箱体内腔的孔；所述喷枪通过管路与喷涂机储液料斗相连，在料斗的底部或侧壁上设置有超声震荡器；喷枪喷嘴处设置有伞状加热罩。本发明载放膜材料的抽真空热台可以加速溶剂挥发和避免膜的溶胀变形。喷涂过程中催化剂料液处于超声震荡的环境，以保证料液的均匀性。通过对喷枪枪口和膜材料之间的扇形环境进行加热，可以提高料液在喷涂过程中溶剂的挥发。喷涂厚度通过控制料液的浓度、喷涂流量以及喷涂次数来决定。相对于传统手动喷涂制备膜电极，该自动喷涂装置不仅提高了喷涂效率、保证了的喷涂的均匀性和实验的可重复性，更因为引入抽真空热台、超声震荡等原件使得直接喷涂法制备膜电极遇到的膜溶胀，浆料长时间放置沉降等问题得到相应解决。
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公开(公告)号：CN116014151B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202211617907.3
申请日：2022-12-15
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池膜电极催化层的制备方法，属于燃料电池技术领域。所述制备方法首先将催化剂和树脂颗粒混合配成催化层粉料，粉料经充电后在高压电产作用下吸附在转印基底表面，然后在加热条件下转印至膜表面形成催化层，最后通过热压进一步固化催化层。与制备燃料电池膜电极催化层的传统湿法相比，本发明所述的制备方法不使用任何有机或无机溶剂，避免了膜溶胀、环境污染、溶剂浪费和额外能耗等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117187874A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311264880.9
申请日：2023-09-27
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种PEM电解水用膜质子交换膜及其制备方法，由7层所组成，从阴极侧到阳极侧依次是全氟磺酸树脂层I、增强层I、全氟磺酸树脂层II、增强层II、全氟磺酸树脂层III、催化剂层、全氟磺酸树脂层IV。PEM电解水技术采用的质子交换膜需要具有较高的电导率、较好的机械强度和气体阻隔能力。本发明中的膜有利于改善PEM电解水制氢过程中的氧中氢问题。
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公开(公告)号：CN117165974A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311263874.1
申请日：2023-09-27
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜电解水用膜电极，包括一种多层催化层结构，其中阳极采用三层结构，可以减少氧中氢含量，提高析氧反应效率；阴极侧采用两层结构，主要提高催化层的反应效率。质子交换膜电解水技术能够与可再生能源结合，具有广阔的发展潜力，目前已经开始进入示范运行阶段。本发明提高了质子交换膜电解水膜电极的效率和降低了阳极侧氧中氢的含量。
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公开(公告)号：CN116646537A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310643499.7
申请日：2023-06-01
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种聚合物电解质膜电极的防溶胀封边方法。将膜电极边缘切割，用两层微孔薄膜分别覆盖膜电极的非反应区上下两侧；采用模具对膜电极进行定位，确保催化层位于微孔薄膜圈闭区域内部中心位置，将第一层微孔薄膜固定在膜电极一侧的聚合物电解质膜空白边缘上，然后将第二层薄微孔薄膜固定在膜电极另一侧的聚合物电解质膜空白边缘上，并确保两层微孔薄膜对称重叠；最后将该组件植入两层金属薄片内，进行热压成型。本发明微孔薄膜与聚合物膜结合力强、密封性好，生产过程简单，成本低。
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公开(公告)号：CN114602764B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202011452264.2
申请日：2020-12-09
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明提供了一种制备燃料电池膜电极的静电狭缝涂布方法，采用涂布法制备燃料电池膜电极时，通过对涂布设备的狭缝施加静电，并控制固定膜材料的平台电势为零，以使催化剂浆料处于高压静电场中，燃料电池催化剂浆料中的离子交换树脂是由负电的碳氟骨架和正电的磺酸根组成，在电场作用下，离子交换膜树脂的分子结构会发生一定程度上的定向排列，本发明通过施加高压静电场，以达到控制浆料中离子交换膜树脂定向排列的目的，可以使涂布法制备的催化层微观结构上产生部分有序的结构，进而有利于提高膜电极性能。
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公开(公告)号：CN115133064A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202110321542.9
申请日：2021-03-25
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/0273 , H01M8/0276 , H01M8/0284 , H01M50/242
Abstract: 本发明涉及一种燃料电池/电解池膜电极边框及其制备方法，膜电极边框为单层结构，边框的材质为聚醚型TPU，边框的弹性模量与燃料电池的离子交换膜相近，为离子交换膜的0.25‑4倍。用热塑性聚氨酯弹性体TPU边框的制备，包括以下步骤：(1)选用适宜弹性的聚醚型TPU颗粒，或者将聚醚型TPU颗粒和一定量的固化剂研磨混合，加热；(2)利用压延、挤出、吹塑和模塑等制成不同弹性的TPU边框，边框厚度为60‑200μm。利用聚醚型TPU制备燃料电池边框，除了具有耐水解、耐寒、耐热、无质子膜脆化、密封性好之外，还可根据燃料电池/电解池离子交换膜来调节TPU边框材料的弹性模量，防止离子交换膜和边框交界处因为应力集中而出现膜破损的情况，延长电池的使用寿命。
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