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公开(公告)号：CN116525865A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310322156.0
申请日：2023-03-29
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M8/0228 , B05D7/14 , B05D5/00 , B05D5/12 , H01M8/021 , H01M8/0215 , H01M8/0226 , H01M8/1018 , C09D179/08 , C09D161/06 , C09D7/61
Abstract: 本发明公开了一种PEMFC的金属基双极板及其制备方法，属于质子交换膜燃料电池技术领域。该方法包括：按照原料配比称取原料，将酚醛树脂、聚酰亚胺和N‑N二甲基乙酰胺混合均匀后，加入到氮化钛中进行搅拌直至得到搅拌均匀的浆料；将抛光后的不锈钢双极板置于加热台上预热，持续一定时间后进行热喷涂；将搅拌均匀的浆料倒入喷枪内，对预热后的不锈钢双极板进行喷涂，喷涂完成后置于真空干燥箱内冷却后取出，制得氮化钛涂层不锈钢金属基双极板。本发明技术方案制作工艺简单，成本低廉，涂层的耐腐蚀性强相较于非处理的不锈钢基体耐腐蚀性提升2个数量级，接触电阻相较于不锈钢基体下降了97％有显著提升，且涂层经10h恒电位极化处理后性能保持恒定。
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公开(公告)号：CN116516396A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310322157.5
申请日：2023-03-29
Applicant: 北京科技大学
IPC: C25B11/089 , C25B11/063 , C25B9/19 , C25B1/04
Abstract: 本发明公开了一种制备改性质子交换膜水电解池钛双极板的方法，属于质子交换膜水电解池技术领域。该方法具体包括以下步骤：S1)对钛基底进行丙酮除油处理，取出后在乙醇、去离子水中超声清洗掉表面残余杂质，后进行酸处理，再用去离子水清洗，最后干燥处理；S2)对S1)处理后的所述钛基底采用热喷涂法处理，得到表面有钽涂层的钛双极板；S3)对S2)得到的所述钛双极板采用粉末沉浸反应辅助涂层法渗氮处理，得到表面有钽/氮化钛复合涂层的钛双极板。本发明通过在金属氮化物粉末中通过粉末埋入反应辅助涂覆渗氮使得钛片表面形成致密均匀的导电涂层后，提升了钛片的耐腐蚀性和导电性。
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公开(公告)号：CN110718701B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN201810755851.5
申请日：2018-07-11
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M8/0228 , H01M8/0206
Abstract: 电化学制备氮化铬/碳化铬PEMFC不锈钢双极板复合膜的方法，(1)对不锈钢进行抛光处理；(2)配制一定浓度的酸和硝酸盐的混合溶液，向其中加入适量表面活性剂溶液，标记为A溶液；(3)将Cr3+，甲酸，导电盐和缓冲剂溶解在去离子水中搅拌形成溶液B；(4)将不锈钢电极在Cr3++甲酸的混合溶液B中电镀形成碳化铬膜。(5)将不锈钢电极在A溶液中恒电位极化一定时间制备氮化膜。(6)步骤(4)和(5)交替形成复合膜，即碳化膜+氮化膜或者氮化膜+碳化膜。复合膜制备采用三电极体系进行。室温电化学制备氮化铬/碳化铬复合膜改性的不锈钢双极板的性能可以满足燃料电池对双极板性能的要求，该方法处理成本低廉，过程简单，对设备等的要求较低，很适合工业大规模生产。
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公开(公告)号：CN110931819B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201811091308.6
申请日：2018-09-19
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M8/0258 , C25F3/06 , C25F3/14
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池金属双极板流场制作方法，属于燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池金属双极板的制作工艺。该方法主要是依据电化学阳极溶解的原理，在金属双极板表面蚀刻所需流道，并在蚀刻流场后的槽内镀疏水膜，改善水管理，并增强流场板耐腐蚀性。电化学蚀刻金属双极板流场，并在流场槽内镀疏水保护膜。所述疏水保护膜为PTFE膜、十三氟辛基三乙氧基硅烷膜或十七氟癸基三乙氧基硅烷膜中的任意一种。该方法具有低成本、时间周期短、模板易于修改、制作方便等优点。该方法能够实现不同试样双极板流场的连续制作，以达到对流场的不断微调，得到最佳流场性能。
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公开(公告)号：CN110927237B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201811100207.0
申请日：2018-09-20
Applicant: 北京科技大学
IPC: G01N27/416
Abstract: 一种PEMFC双极板寿命测试装置和方法，装置包括双极板，极板上的流场，盖板，底板，微孔滤膜，柔性对电极，加热膜，气体供应装置，模拟PEMFC环境循环液体供应装置；极板的流体进出口位置设有气体通道；气体供应装置上装有各种流体测量仪表，液体供应装置包括蠕动泵和流量计。使用时将双极板测试流场面覆盖上微孔滤膜和柔性对电极，背面覆盖上加热膜，固定在盖板和底板中间；通入模拟PEMFC环境的液体和气体后，将双极板极化至对应电位后长期运行，通过检测循环溶液中的离子浓度来判断双极板的使用情况。该装置解决了无法独立评价金属双极板寿命的问题，其测试方法和评价手段简单、实用，能较为准确的判断双极板的使用寿命，适于在金属双极板寿命测试上广泛推广。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110289428A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910532917.9
申请日：2019-06-19
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种燃料电池不锈钢双极板制备及表面改性方法，属于燃料电池技术领域。该方法首先进行不锈钢双极板的制备，然后进行不锈钢双极板表面改性。通过化学蚀刻制备不锈钢双极板后，以氮氮二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂，纳米碳/石墨作为导电材料，聚酰亚胺树脂溶液(PI)/酚醛树脂溶液(PF)为粘合剂，分别制备了碳含量为10～30％的纳米碳/PI/PF混合涂料(S1),以及导电材料含量为40～70％的纳米碳/石墨/PI/PF混合涂料(S2)。再通过氮气雾化喷涂的方法，在不锈钢双极板进行喷涂。最后通过低温热压处理，提高不锈钢双极板脊上涂层的导电性和耐腐蚀性，降低其与碳纸的接触电阻。本发明工艺技术简单高效；涂层的耐腐蚀性好，导电性强；涂层与基底的结合力强。
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公开(公告)号：CN110165228A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910435294.3
申请日：2019-05-23
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及燃料电池技术领域，提供了一种自疏水一体化有序催化层-扩散层电极结构及制备方法，通过水热法在碳纤维表面生长阵列结构；再通过水热法进行碳包覆得到碳包覆阵列结构；在碳包覆的阵列载体上室温进行催化剂的负载。与传统的质子交换膜燃料电池阴极相比，此方法制备的一体化电极表面具有良好的疏水性，有序化的载体更有利于反应物以及产物的传输，疏水性有效的避免了水淹现象，提升了电池运行的效率以及稳定性。
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公开(公告)号：CN101259410B
公开(公告)日：2010-12-29
申请号：CN200810104018.0
申请日：2008-04-14
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及直接甲醇燃料电池铂催化剂的制备，采用电沉积的方法，分两个阶段进行脉冲电沉积铂，即I阶段采用较大电流用于晶核形成，II阶段采用小电流用于晶核长大，通过改变施加的电信号就可以减小制得的催化剂的粒径，从而使形成的铂粒子更加分散，覆盖率更高，比表面积更大，进而降低了单位面积电极的铂担载量，提高了其利用率和活性，同时降低了催化剂的成本。应用该方法简单、可控。所制得的铂催化剂不仅可以应用于直接甲醇燃料电池，还可以应用于其它燃料电池催化剂。此外，该方法可以扩展应用到铂钌共沉积及其它多元金属共沉积。
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公开(公告)号：CN101847732A
公开(公告)日：2010-09-29
申请号：CN201010194531.0
申请日：2010-05-28
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种可用于质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池及质子交换膜水电解池的新型流场板，属于燃料电池流场技术领域，涉及一种具有主副双流道的燃料电池流场板设计。该流场发明适用于质子交换膜燃料电池的阳极、质子交换膜水电解池和直接甲醇燃料电池阴阳两极等会发生气液两相流的反应侧。本发明的主流场保证了反应物质的充足稳定的供应，副流场则能够及时有效地将反应生成的第二相排出，避免了因第二相的聚集而造成的流道气体阻塞或水淹，从而稳定了反应物的输送状态，保证了燃料电池和电解池的高效稳定工作。
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公开(公告)号：CN100478699C
公开(公告)日：2009-04-15
申请号：CN200410029759.9
申请日：2004-03-26
Applicant: 北京科技大学
IPC: G01R31/36
Abstract: 一种燃料电池质子交换膜横向电导率的测试方法与装置，涉及燃料电池电解质性能的检测，本发明采用四电极或三电极体系，工作电极与辅助电极使用碳电极，参比电极使用饱和甘汞电极，碳电极加载测试电流，参比电极测试响应电压。测试时，将交换膜放在两电解池对应的连接孔中间，用交流阻抗法测试出质子交换膜的横向电阻，通过膜的厚度和连接孔的面积换算出膜的电导率。这种测试手段避免了使用直流测试方法时遇到的极化问题，同时也解决了横向电阻的测量问题。该方法所用装置不仅能测量质子交换膜的横向电导率，还能测量与质子交换膜类似的薄膜横向电阻，而且也可测量膜电极的横向电阻，测试装置简单，因此可以被应用于其他燃料电池和锂离子电池中隔膜横向电导率的测试。
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