公开(公告)号：CN113258079A

公开(公告)日：2021-08-13

申请号：CN202110307155.X

申请日：2021-03-23

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  孙宪达 ,  谢超

IPC: H01M4/86 ,  H01M4/90 ,  H01M4/92 ,  H01M4/96 ,  H01M8/1011

Abstract: 本发明提供了一种拓展反应界面电极，属于燃料电池领域。本发明通过在阳离子交换膜与气体扩散层之间设置三维多孔催化层，实现了气态氧气与液态电解质在催化层内的共存。液体电解质的流入不仅能够改变电极反应环境的酸碱性，提高电池的理论热力学电压，还能降低离子的传输阻力，减小电池的欧姆极化损失，进而提高电池的整体性能。此外，三维多孔催化层中的孔隙拓展了气液反应界面，增大了催化剂的电化学活性表面积，加快了电化学反应速率，进一步提高了电池的放电性能。初步实验证明：采用本发明电极结构的直接乙醇燃料电池的实际开路电压和最高功率密度分别达到了1.434V和102.66mW cm‑2，比采用现有电极结构的直接乙醇燃料电池性能(0.845V和10.99mWcm‑2)有了明显的提高。

公开(公告)号：CN109742434B

公开(公告)日：2020-12-15

申请号：CN201910053653.9

申请日：2019-01-21

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿

IPC: H01M8/18 ,  H01M8/04276

Abstract: 本发明公开一种纵向均匀流场液流电池及其工作方法，液流电池包括设置在液流电池本体上的正极电解液回流区、正极电解液供给区、正极电极、交换膜、负极电极、负极电解液供给区和负极电解液回流区；电解液供给区为具有流路及除流路外空腔的腔体，电解液供给区设置有电解液分配流路和树状电解液供给支路，采用新型逐级树状分布纵向流入流场，保证电解液能够直接均匀供给到电极表面，提高电解液反应程度，提升电池效率。

公开(公告)号：CN109830721B

公开(公告)日：2020-10-27

申请号：CN201910053639.9

申请日：2019-01-21

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿 ,  李明佳 ,  屈治国

IPC: H01M8/1011 ,  H01M8/04186

Abstract: 本发明公开一种产物驱动物料分离传输直接甲醇燃料电池及其工作方法，分别独立设置甲醇输送管路和二氧化碳流路，阳极产物二氧化碳产生后直接通过二氧化碳流路排出，减少了二氧化碳与甲醇蒸气掺混，提高了甲醇蒸气的利用率，同时利于二氧化碳收集利用。甲醇蒸气产生后直接进入膜电极参与反应，降低了额外功耗；通过换热管路将燃料电池本体与二氧化碳缓冲罐相连，将阳极产物出口外接二氧化碳缓冲罐，通过燃料电池阳极产物与电池废热的协同管理为甲醇储存罐内活塞提供动力，在无需额外功耗的情况下实现了甲醇燃料的供给。

公开(公告)号：CN109860659B

公开(公告)日：2020-08-25

申请号：CN201910054384.8

申请日：2019-01-21

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿 ,  何雅玲

IPC: H01M8/04007 ,  H01M8/04089 ,  H01M8/1011

Abstract: 一种燃料供给自驱动直接甲醇燃料电池及其工作方法，包括电池本体，在电池本体阳极侧还设置有甲醇缓冲区、多孔板、甲醇蒸发区，并通过二氧化碳分流阀使二氧化碳进入二氧化碳缓冲区，通过二氧化碳升压换热管路使二氧化碳升温升压推动甲醇储存罐内活塞移动向甲醇蒸发区稳定输送液相甲醇，通过电池换热管路将电池废热用于甲醇蒸发区加热。本发明无需额外功耗实现甲醇供给与蒸发过程；渐缩渐扩结构应用于甲醇蒸发区，使甲醇蒸发过程更加节能高效；通过对甲醇工作区与蒸发区换热量、甲醇工作区与二氧化碳缓冲区换热量以及二氧化碳缓冲罐内二氧化碳供给量的精确控制获得恒定流量的甲醇蒸气参与电池反应，进而提升甲醇燃料电池的工作效率和稳定性。

公开(公告)号：CN109860665B

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN201910054372.5

申请日：2019-01-21

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿

IPC: H01M8/04186 ,  H01M8/04276 ,  H01M8/0258 ,  H01M8/18

Abstract: 本发明公开一种低泵功液流电池及其工作方法，低泵功液流电池电解液供给支路为多条横向分布、相互不连通且阵列排布的管路；采用一种分散阵列排布纵向流场，使电解质能够均匀供给到电极表面，提高电解液反应程度，提升电池效率；电解液排出支路为多条横向分布、相互不连通且阵列排布的管路，正极电解液供给区空腔与正极电极相连；由每个电解液供给支路出口流入的电解液经过电极流入电解液供给区的空腔中通过电解液排出支路汇流至电解液回收流路排出；以最短的流程进入电解质流出管路排出，降低进出口之间的压差，在提高电池效率的同时进一步降低了电池额外泵功。

公开(公告)号：CN111063908A

公开(公告)日：2020-04-24

申请号：CN201911111357.6

申请日：2019-11-14

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  邓世培

IPC: H01M8/0232 ,  H01M8/0241 ,  H01M8/0258 ,  H01M8/0267

Abstract: 本发明公开一种储热轻质型双极板及其工作方法，储热轻质型双极板包括阴极板、阳极板，采用冷却液流动方向垂直于燃料流动方向的设计，加速了热量的整场平均过程，克服了双极板局部过热问题；本发明采用泡沫金属材料填充相变材料，制成了具有储热轻质特性的双极板，同时利用高导热系数材料的特点解决了单一相变材料设置的吸热慢、吸热效果差的问题，加速了热量被相变材料吸收的过程；本发明可有效提升反应物能量利用效率，不仅向外输出电能，并通过相变材料储存废热作为电堆待机过程的保温热源，节能的同时又提升了电堆再启动的快速响应特性。

公开(公告)号：CN107126815B

公开(公告)日：2020-01-14

申请号：CN201710481178.6

申请日：2017-06-22

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿 ,  何雅玲 ,  陶于兵

IPC: B01D53/06 ,  B01D53/50 ,  B01D53/88

Abstract: 一种烟气脱硫装置及方法，将内有吸附材料的旋转叶轮结构应用于脱硫装置腔体内，能够将烟气中二氧化硫的吸附催化与脱离同时连续进行，大大提升了脱硫效率与持续性；脱硫叶轮使用隔热材料，同时叶轮末端与壳体紧密相连，利用烟气与清洁流体反向流动促进脱硫叶轮的顺时针转动，避免了烟气与清洁流体直接接触，避免了在脱硫过程中烟气余热的损失，同时避免了脱硫过程阻碍烟气流动，更大程度的降低了脱硫过程中的功耗；脱硫叶轮顺时针旋转过程中，烟气与清洁流体的流动同时产生一定的推进作用，降低了叶轮旋转的能耗。

公开(公告)号：CN106907894B

公开(公告)日：2019-08-09

申请号：CN201710184685.3

申请日：2017-03-24

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿 ,  徐荣吉

IPC: F25D11/02 ,  F25D19/00 ,  H01M8/04029

Abstract: 一种分布式制冷装置及方法，装置包括冰箱本体，在冰箱本体上安装有燃料电池堆，在燃料电池堆内还设置有与接水盘、水蒸发盘相连通的电堆冷却管路；本发明所需电能均由燃料电池电堆提供，同时其冷凝产物可以对燃料电池电堆进行有效地冷却，电堆运行产物和冷凝产物还能够对循环工质进行预冷；在工质循环过程中，循环工质由压缩机进入冷凝器，流入冷冻蒸发器和冷藏蒸发器，再经水蒸发盘流入压缩机进行循环，同时在电堆冷却过程中，冷凝水由接水盘流入电堆冷却回路，进一步与阴极产物汇合流入水蒸发盘，整体过程在通过冷凝产物冷却电堆保证其高效运行的同时通过冷凝产物和电池产物的蒸发预冷工质，这使得电堆及装置整体的运行效率更加高效。

公开(公告)号：CN109904482A

公开(公告)日：2019-06-18

申请号：CN201910054371.0

申请日：2019-01-21

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿

IPC: H01M8/0258 ,  H01M8/04276 ,  H01M8/18

Abstract: 本发明公开一种均匀传质液流电池及其工作方法，液流电池中正极电解液排出支路和正极电解液供给支路为多条互相交错不连通且呈阵列排布的管路；多条正极电解液排出支路等间距分布其进口呈阵列式分布均匀布置在正极集流板侧面；同时多条正极电解液供给支路等间距分布其出口呈阵列式分布均匀布置在正极集流板侧面；设置阵列分布纵向流入流场，保证电解液能够均匀的进入电极表面，提高电解液反应程度，进一步提升电池效率；同时采用与流入流场想结合的阵列分布纵向流出流场，保证电解液在反应完成后能够以最短的流程流出电极，降低了电池所耗泵功。

公开(公告)号：CN109888325A

公开(公告)日：2019-06-14

申请号：CN201910054353.2

申请日：2019-01-21

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 李印实 ,  王睿 ,  何雅玲

IPC: H01M8/0258 ,  H01M8/0204 ,  H01M4/86

Abstract: 本发明公开一种多级均匀流场燃料电池及其工作方法，本发明的多级均匀流场燃料电池，树状燃料供给支路通过逐级分散的树状流场由燃料分配流路展开，采用树状逐级分散的纵向流入流场，保证电解液能够均匀的进入电极表面，提高电解液反应程度，进一步提升电池效率；同时，阵列状产物排出支路均匀分布连接在产物回收流路上，采用与流入流场相结合的阵列分布纵向流出流场，保证电解液在反应完成后能够顺流流出电极，保证电极侧燃料始终均匀高浓度，避免了燃料与产物的掺混。