一种燃料电池用膜电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113078338B

    公开(公告)日:2022-07-05

    申请号:CN202110328318.2

    申请日:2021-03-26

    Abstract: 本发明提供了一种燃料电池用膜电极及其制备方法和应用。所述膜电极的制备方法包括:(1)制备阳极和阴极催化层浆料;(2)将阴极和阳极催化层浆料涂覆于质子膜的两侧,得到同时具有阳极侧催化层和阴极侧催化层的质子膜;(3)将密封框和气体扩散层依次设置于质子膜上,得到燃料电池用膜电极;阴极催化层浆料的制备方法包括:将铂碳催化剂和溶剂进行一次混合,再加入石墨化多壁碳纳米管进行二次混合,最后加入全氟磺酸树脂溶液进行三次混合,得到浆料。本发明通过优化催化层中结构,优化了衰减过程中催化剂载体脱落、铂的迁移和团聚分布,有助于减小衰减过程中的质子传质损失,提高燃料电池的耐久性。

    一种气体扩散层及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114094124A

    公开(公告)日:2022-02-25

    申请号:CN202111375669.5

    申请日:2021-11-19

    Abstract: 本发明提供了一种气体扩散层及其制备方法与应用,所述制备方法包括如下步骤:微孔层浆液涂覆在疏水基底上,得到所述气体扩散层;所述微孔层浆液由导电碳和磺酸基烃类助剂混合得到。本发明为了提升气体扩散层的气体透过性,以及改善气体扩散层的物化性能,故采用磺酸基烃类助剂,在气体扩散层的微孔层中建立能垒,降低微孔层浆液中颗粒间的团聚,从而提升气体扩散层的孔隙率,并降低了电阻;因此,在气体扩散层的微孔层中添加磺酸基烃类助剂后,微孔层浆液的分散性提高,浆液中的粒径尺寸明显降低,气体扩散层的电阻率、孔隙率及透气性也明显得到改善,得到的气体扩散层能够满足电池在大电流密度下的动力要求。

    一种质子交换膜燃料电池催化剂浆料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113991125A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111260094.2

    申请日:2021-10-28

    Abstract: 本发明提供了一种质子交换膜燃料电池催化剂浆料及其制备方法和应用,本发明所述质子交换膜燃料电池催化剂浆料含有具有空心球形结构的孔疏剂,解决了催化层在热压后催化剂孔隙变小导致催化层过于紧密阻止了气体通过使得燃料电池性能降低的问题,本发明所述质子交换膜燃料电池催化剂浆料的空心球形结构增大了热压制备膜电极的过程中催化层形变空间,防止催化层被热压后孔隙减少导致性能下降,有利于阴极空气的传质和阳极产物的排出。孔疏剂的加入也增大了三相反应点,催化剂利用率高,制备工艺简单、适合于规模化、工业化的生产。

    一种铂碳催化剂及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN111146448B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN201911293586.4

    申请日:2019-12-16

    Abstract: 本发明涉及一种铂碳催化剂及其制备方法和用途。本发明提供的制备方法,包括:(1)将碳材料和硝酸溶液混合,进行回流,分离,烘干,得到碳粉;(2)将碳粉与过氧化氢溶液混合,分离,烘干,得到碳载体;(3)将碳载体、含铂溶液和还原剂混合,在惰性气氛保护下,回流,再加入反极抑制剂进行乳化,微波处理,分离,烘干,得到所述的铂碳催化剂。所述方法采用硝酸‑过氧化氢双重氧化,使碳载体表面形成丰富的含氧官能团,与Pt通过配位键结合,解决Pt分散性差、利用率低、易脱落等问题;本发明提供的催化剂具有ORR活性高、耐反极能力强、性能衰减少等特点,由其制备的电池抗反极能力优异,开路电压高。

    一种燃料电池的气体扩散层及其制备方法与用途

    公开(公告)号:CN112701299A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202011599442.4

    申请日:2020-12-29

    Abstract: 本发明提供了一种燃料电池的气体扩散层及其制备方法与用途。所述气体扩散层包括支撑层、微孔层和流变层,所述流变层具有导电性,所述支撑层位于中间,所述微孔层和流变层分别位于所述支撑层相对的两侧。本发明所述燃料电池气体扩散层的流变层在气体扩散层与双极板接触区域形成接触面,增加了气体扩散层与双极板的导电接触点,降低了两界面的接触电阻,提高了燃料电池膜电极的功率密度,改善了燃料电池的输出性能。

    一种多元掺杂型的铂基催化剂及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN111224118A

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN201911121981.4

    申请日:2019-11-15

    Abstract: 本发明涉及一种多元掺杂型的铂基催化剂及其制备方法和用途,所述铂基催化剂的制备方法将离子吸附和极速还原过程相结合,高效迅速地在碳材料表面形成掺杂型的铂基纳米晶,且上述方法具有操作简单、易于控制、适于工程化大批量生产的优势;本发明所述方法制备得到的多元掺杂型的铂基催化剂的ORR活性高,质量活性高达255mA/mg@0.9V;将其制备CCM并组装单电池,进行测试,其活性面积为50cm2,测试电池温度75℃、加湿温度为70℃、相对湿度为60%RH、化学计量比氢气/空气=1.2/2.5的条件下,电流密度可达2500mA/cm2@0.63V、峰值功率密度可达1.6W/cm2。

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