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公开(公告)号:CN113681782B
公开(公告)日:2022-11-18
申请号:CN202110764420.7
申请日:2021-07-06
Applicant: 华南理工大学
IPC: B29C33/38 , B29C64/10 , B29C51/08 , B33Y10/00 , H01M8/1039 , H01M8/1069
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池用三维图形表面质子交换膜及其制备方法与应用。该质子交换膜的制备方法包括3D打印和热压印工艺;其中3D打印工艺用来打印精密图形热压印模具,热压印工艺用来制备具有三维图形的高比表面积质子交换膜。热压印模具原料采用高硬度聚合物材料,克服了传统基于金属模具的制备工艺缺陷。热压印工艺采用上下两层缓冲层结构,具有一步压印成型的特征。本发明制备成型的表面图形结构的质子交换膜具有高比表面积,可以提供快速质子传输通道并扩大燃料电池膜电极的三相边界,从而提高燃料电池的输出性能。具有该表面图形结构的质子交换膜能够有效改善氢燃料电池的水管理,实现高性能、长寿命质子交换膜燃料电池的构建。
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公开(公告)号:CN114784322A
公开(公告)日:2022-07-22
申请号:CN202210225722.1
申请日:2022-03-07
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04029 , H01M8/04007 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/24 , H01M8/2465
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池热管理系统及其工作方法。所述的燃料电池热管理系统包括燃料电池电堆、超薄均热板、水冷模块、保温加热模块和控制模块。所述燃料电池电堆的双极板上设置有插槽,所述超薄均热板的导热段嵌于插槽内,相邻两块超薄均热板的控温段分别与冷却模块和保温加热模块连接。所述燃料电池热管理系统利用超薄均热板的均温特性及复合相变材料储存潜热的特性,配合控制模块实现对燃料电池电堆的高效热管理。本发明提出的燃料电池热管理系统具有系统可靠灵活、电池温度分布均匀稳定、热量调控高效节能等优点。
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公开(公告)号:CN112635793B
公开(公告)日:2022-05-17
申请号:CN202011175361.1
申请日:2020-10-28
Applicant: 广州汽车集团股份有限公司 , 华南理工大学
IPC: H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/04029
Abstract: 本发明公开了一种双堆双循环的燃料电池系统。该系统包括氢气循环供气模块、空气循环供气模块、冷却模块及双电堆,氢气循环供气模块与双电堆连接;空气循环供气模块与双电堆连接;冷却模块与双电堆连接。氢气循环供气模块使用喷射器和引射器为双电堆提供氢源,无需氢气循环泵等组件,具有无源、高效和可靠性高等特点。空气循环供气模块采用独特的空气循环方案,由双空压机供气,采用同一分水器‑加湿器为双电堆提供氧气,可提高燃料利用率、快速循环提供氧气及降低由于缺氧造成的催化剂性能下降导致电堆性能衰退。冷却模块用于燃料电池双堆的散热、保温等提供保障。该系统能为整车提供动力来源,解决整车对燃料电池系统实现长寿命、高效率的要求。
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公开(公告)号:CN118630248A
公开(公告)日:2024-09-10
申请号:CN202410549642.0
申请日:2024-05-06
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/1018
Abstract: 本发明公开了一种应用于质子交换膜燃料电池的海草状流道,该流道用于质子交换膜燃料电池的阴极/阳极,包括置于流场板上的流道结构;所述的海草状流道具有入口、进气主流道、出口、出气主流道和海草状流道区域;所述的海草状流道区域由两个及以上的具有差异性的海草状流动支路构成,从而形成连续且周期性变化的过流断面。流体在通过缩小的过流断面时,流速和压降会随之增大,所述的不同过流断面可以使得流体通过各海草状流动支路时速度与压降产生差异,从而实现反应物气体分配的自主调控,有效提升传质与反应物气体均匀分配能力,使得更多的反应物气体能够均匀地输送至催化层表面并参与反应。
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公开(公告)号:CN117810481A
公开(公告)日:2024-04-02
申请号:CN202311702892.5
申请日:2023-12-12
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/0232 , B23K26/352 , B23K26/70 , H01M8/0258
Abstract: 本发明公开了基于激光修饰的亲疏水性图案化多孔流场及燃料电池,应用于质子交换膜燃料电池,所述流场为含有泡沫气孔的金属多孔材料制成,所述金属多孔材料经激光处理后表面亲疏水性呈图案化分布,经激光处理后的区域呈亲水性,未经激光处理的区域呈疏水性,且亲水区和疏水区交替分布。本发明改变了利用亲疏水材料涂层进行亲疏水性图案化处理的传统方法,从低成本、高效率和低碳环保等角度出发,使用激光对金属多孔材料进行表面改性,以制备亲疏水性图案化的多孔流场,从而将疏水区的气体通道和亲水区的水通道分开,改善电池内部传质,提高电池输出性能。
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公开(公告)号:CN116857065A
公开(公告)日:2023-10-10
申请号:CN202310563033.6
申请日:2023-05-18
Applicant: 广东氢机智创科技有限公司 , 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种SOFC尾气余热多级利用系统,SOFC尾气余热多级利用系统将第一预热系统、涡轮机发电系统、第二预热系统、用户供暖系统四个子系统串联起来,由SOFC电堆排出的高温尾气依次经过四个系统,进行多级降温和多级利用。本发明通过对SOFC阴、阳两极尾气余热的多级利用,提高了高温尾气的利用率,减少了废热污染,消除了安全隐患,有利于提升SOFC系统的整体能量转换效率。
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公开(公告)号:CN113823803B
公开(公告)日:2023-04-18
申请号:CN202110991332.0
申请日:2021-08-26
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/0234 , H01M8/0245
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池气体扩散层‑rGO@Ni/Nifoam的制备方法及应用。在三电极电化学电池中以氢气泡为模板,通过电沉积法在泡沫镍上电沉积出三维镍纳米颗粒;将带有镍纳米颗粒的泡沫镍浸入氧化石墨烯水溶液中反应,利用三维镍颗粒原位还原氧化石墨烯,由此形成rGO@Ni/Nifoam产物。通过本发明,泡沫镍表面可沉积出镍纳米颗粒,氧化石墨烯还原程度高,能够有效降低气体扩散层与集电板之间的接触电阻。相较于直接利用泡沫镍(骨架)还原氧化石墨烯,不会腐蚀泡沫镍基材。相较于还原剂法还原氧化石墨烯,不涉及有毒还原剂的介入,安全性高、可操作性强。
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公开(公告)号:CN113675421B
公开(公告)日:2022-09-27
申请号:CN202110875318.4
申请日:2021-07-31
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/0258 , H01M8/0265
Abstract: 本发明公开的一种双重强化对流的质子交换膜燃料电池流道,包括置于流场板上的电池流道,所述电池流道两侧设有若干个弧形缺口单元阵列,每个弧形缺口单元的一侧为斜面,两侧相邻的两个弧形缺口单元通过斜面形成通道;在流道入口处,气体经过弧形缺口在横向上强化对流传递,同时在纵向的斜面通道强化向下层催化层的传递效应,使得催化层内氧气的分布更为充分,显著增强了流道中气体的速度,有利于气体的扩散传输和产物水的排出,从而提高了电池性能。
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公开(公告)号:CN113809359A
公开(公告)日:2021-12-17
申请号:CN202110939681.8
申请日:2021-08-16
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/0438 , H01M8/04537 , H01M8/04828 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开的一种质子交换膜燃料电池水管理系统,包括PEMFC模块、氢气供应装置、氢气供应一路、第一加湿装置、第一储液装置、第一尾气排出通道、氢气供应二路、第三储液装置、第二尾气排出通道、空气供应装置、第二加湿装置、第二储液装置、空气供应一路、第三尾气排出通道、第四储液装置、第四尾气排出通道和空气供应二路。还提供了相应的控制方法。通过控制气体流动方向,实现供气方向的转换,使电堆内水分布均匀。并可将尾气导入加湿罐中与新鲜气体混合,实现气体的自增湿。本发明能有效提高电堆的性能,变向供气解决了燃料电池内水分布不均匀的问题,同时解决了气体出口处易发生水淹而导致传质困难进而造成电堆整体性能下降等问题。
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公开(公告)号:CN113684458A
公开(公告)日:2021-11-23
申请号:CN202110764419.4
申请日:2021-07-06
Applicant: 华南理工大学
IPC: C23C14/35 , C23C14/02 , C23C14/08 , C23C14/16 , C23C14/58 , C23C16/02 , C23C16/26 , C23C28/00 , H01M8/1004 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池用的具有多壁无序结构碳纳米管、膜电极及制备方法与应用。所述具有多壁无序结构碳纳米管的制备包括磁控溅射工艺和化学气相沉积,所述磁控溅射工艺用来制备颗粒大小均匀分布的Fe纳米颗粒生长基底,所述化学气相沉积用来制备具有多壁无序的碳纳米管薄膜。本发明制备得到的碳纳米管具有多层微孔结构,具备更好的疏水和电子传导性能,同时解决阴极排水的问题。较大的长径比有利于提高电导率,降低阴极的欧姆阻抗。本发明利用转移压印技术将制得的碳纳米管微孔层转移到质子交换膜上的催化层表面以替代传统微孔层;可以通过调整Nafion溶液的含量来提高转印效率,结合碳纳米管微孔层能显著提升燃料电池性能。
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