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公开(公告)号：CN103831103A
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201410095673.X
申请日：2014-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种石墨烯气凝胶催化剂及其制备方法，属于燃料电池技术领域。所述催化剂以石墨烯气凝胶为载体，二元的Pt-CeO2为活性组分，铂载量为10-30wt％，Pt与CeO2的摩尔比为2∶1，其制备方法为：将石墨烯气凝胶和CeO2均匀分散在乙二醇和异丙醇的混合溶液中；向混合溶液中加入氯铂酸溶液，调节溶液pH值为10-12；然后微波加热，过滤、洗涤、干燥，即得到Pt-CeO2/石墨烯气凝胶催化剂。本方法一步合成，且节能、环保、快速和工艺简单，所得到的Pt-CeO2/石墨烯气凝胶催化剂具有碳离子分布均匀、颗粒小的特点，对甲醇具有良好的电催化活性和抗CO中毒的性能。
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公开(公告)号：CN108963307B
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN201810502713.6
申请日：2018-05-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M8/1011 , H01M8/0258 , H01M8/04089
Abstract: 本发明提供一种具有微通道的微型直接甲醇燃料电池及微通道的处理方法，其中的电池包括阴极端板、阴极集流板、质子交换膜、阳极集流板、阳极端板和燃料室，阴极端板与阴极集流板连接，阳极端板与所述阳极集流板连接，阳极集流板与阳极集流板电联形成回路；燃料室具有储液腔，质子交换膜夹在阴极集流板与阳极集流板之间且对应于储液腔的位置；在阳极端板上对应于储液腔的位置开设有通槽，在阳极端板面向阳极集流板的一侧开设有至少一条从通槽连通至阳极端板边缘的用于排除二氧化碳气体的超疏水微通道。利用本发明能够使二氧化碳气体直接从阳极端板的侧面排出，减少甚至完全阻止二氧化碳气体进入阳极端板的流场，从而提高电池中的阳极甲醇传质能力。
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公开(公告)号：CN103949246B
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201410210578.X
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种用于甲醇重整燃烧室以多孔泡沫钛为载体的铂催化剂的制备方法，属于质子交换陶瓷膜燃料电池领域。所述方法以多孔泡沫钛为阳极，置于含铝酸盐的电解液中施加直流或交流电进行微弧氧化处理，再将生成的陶瓷膜进行高温烧结，形成多孔的、致密的氧化物陶瓷膜，以此作为载体进行铂基催化剂的搭载，形成用于甲醇重整燃烧室的铂基催化剂。与现有的催化剂制作方法相比，本发明可以有效解决目前甲醇重整燃烧室的铂搭载量不足、与反应物接触面积较小及催化活性的问题，从而有效提高电池整体性能。
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公开(公告)号：CN103972515B
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201410243424.0
申请日：2014-06-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种高比能量直接甲醇燃料电池膜电极及其制备方法，属于质子交换膜燃料电池技术领域。所述膜电极由阳极气体扩散电极、质子交换膜和阴极气体扩散电极组成，其中阳极气体扩散电极和阴极气体扩散电极的扩散层均由石墨烯气凝胶/不锈钢毡复合材料制得，同时扩散层也兼作甲醇水溶液（阳极）和液体水（阴极）的传质阻挡层以及集流板。本发明的膜电极不仅简化了直接甲醇燃料电池的结构，而且提高了阳极储液腔甲醇燃料的使用浓度，增强了水从阴极向阳极的反向传输，降低了甲醇渗透，从而提高了直接甲醇燃料电池的比能量。
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公开(公告)号：CN105161736A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510510014.2
申请日：2015-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: Y02E60/523 , H01M4/8605 , H01M4/8807 , H01M4/926 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种微型直接甲醇燃料电池膜电极及其制备方法，所述膜电极包含阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层、阴极扩散层，其中阴极催化层使用石墨烯气凝胶及Pt/C或Pt/黑催化剂进行构建；其制备方法包括阴极和阳极扩散层的制备、阴极和阳极催化层的制备及热压形成膜电极。与现有的膜电极制备方法相比，本发明可以有效提高阴极催化层的孔隙率，构建优良的气体传输通道，改善阴极燃料氧气的传质特性，同时不增加膜电极的整体电阻，使得电池的整体输出功率提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105024084A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201510509980.2
申请日：2015-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/86 , H01M4/8668 , H01M4/8673 , H01M4/88 , H01M4/9083
Abstract: 本发明公开了一种高温质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法，所述膜电极由阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层、阴极扩散层组成，其中阳极和阴极催化层由石墨烯气凝胶、PTFE和催化剂混合制成。石墨烯气凝胶是一种低密度固体材料，具有高比表面积、丰富的纳米孔结构、良好的导电性以及憎水特性。含有石墨烯气凝胶的催化层可以有效抑制质子交换膜中磷酸分子在催化层表面的吸附，避免磷酸的流失，提高质子交换膜的寿命，同时其良好的导电性可以降低膜电极的欧姆电阻，从而提高高温质子交换膜燃料电池的输出功率。
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公开(公告)号：CN104600323A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510031476.6
申请日：2015-01-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: Y02E60/523 , H01M4/8605
Abstract: 一种基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极，属于质子交换膜燃料电池技术领域。所述膜电极由阳极扩散电极、质子交换膜和阴极扩散电极组成，其中阳极扩散电极由碳纳米管纸材料制得，阴极气体扩散电极的扩散层由Pt/C碳纸制得。本发明的膜电极不仅可以简化直接甲醇燃料电池的结构，减小其体积，同时很好地解决了直接甲醇燃料电池中由阳极一侧向阴极一侧的甲醇渗透问题，从而阳极甲醇渗透压增加了甲醇的有效利用率，提高了电池的输出功率，并显著地减小了集流板与膜电极之间的接触电阻，而且避免了传统结构中使用PTFE作为传质阻挡层所带来的内阻增加的问题，提高了电池的性能。
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公开(公告)号：CN103956509A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410210933.3
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M8/0258 , H01M8/1011
Abstract: 一种陶瓷化铝合金基自呼吸醇类燃料电池，包括阴极流场板、置于阴极流场板内侧的阴极集流板、绝缘层、膜电极、绝缘层、置于阳极流场板内侧的阳极集流板、阳极流场板以及阳极储液腔，所述阴极流场板上面设置用于“呼吸”的通孔，阴极流场板表面以及通孔内侧生长一层多孔氧化物陶瓷膜；所述阴极集流板和阳极集流板的表面溅射一层金；所述阳极流场板上设置用于供给燃料的流场，阳极流场板表面及流场壁生长一层多孔氧化物陶瓷膜。本发明所述电池与传统电池相比较降低了电池整体质量，增强了流场板抗腐蚀能力，提高了电池的稳定性。同时，本发明加入不锈钢毡作为电流收集板，与流场板流场形成复合流场，增加了供给甲醇溶液的浓度，提高了电池的性能。
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公开(公告)号：CN103949245A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410210569.0
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种微型甲醇重整器燃烧室催化剂的制备方法，所述方法步骤如下：把带有流场的重整器燃烧室作为阳极，置于电解液中，施加直流或交流电压对流场进行处理，在流场表面形成一层多孔的氧化物陶瓷膜，然后以其为载体，进行重整催化剂Pt的担载。本发明采用微弧氧化技术，直接在流场的表面原位生长含有Al2O3的氧化物陶瓷膜，然后以其为载体再沉积Pt，本发明制备的催化剂可有效解决现有甲醇重整器燃烧室中催化剂的附着力差、反应气体与催化剂接触面积小、催化剂利用率低等问题。
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公开(公告)号：CN103949244A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410210544.0
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于甲醇重整器燃烧室以多孔泡沫铝为载体的铂催化剂的制备方法，以多孔泡沫铝作为阳极，置于含有铝酸盐、硅酸盐、氟锆酸盐、次亚磷酸钠中的一种或两种的电解液中，施加直流或交流电压进行微弧氧化处理，处理时间为10-120分钟，在泡沫铝的表面形成一层多孔的氧化陶瓷膜，以此陶瓷膜作为基底，在其表面进行Pt基催化剂的担载，得到用于甲醇重整器燃烧室的Pt基催化剂。本发明可有效解决现有甲醇重整器燃烧室中氢气与铂接触不充分、催化剂利用率低以及催化剂骨架对催化剂有负面影响等问题。
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