公开(公告)号：CN106338459A

公开(公告)日：2017-01-18

申请号：CN201610737646.7

申请日：2016-08-26

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 章俊良 ,  王超 ,  程晓静 ,  张卿雷 ,  沈水云 ,  罗柳轩 ,  胡宸溢 ,  朱凤鹃

IPC: G01N13/04 ,  G01N15/08

Abstract: 本发明设计了一种双层膜电极测量燃料电池催化层中氧气有效扩散系数的方法，其包括如下步骤：S1：将双层膜电极组装成燃料电池；S2：检测所述燃料电池的极限电流；S3：将所述极限电流带入公式I所示的Fick定律中，得到电极层的扩散系数；其中，CO2为氧气浓度的为实验控制量，CPt,suf为Pt表面的氧气浓度，δ为模拟催化层的厚度，可通过实验测量获得。本发明的优点在于：首先，DCL不含Pt，无电化学反应，因此传质特点可以用Fick定律表示；其次，DCL的制作方法、物料构成与CL完全一致，能够有效复制CL的传质特点。通过极限电流的测量，得到氧气通量与浓度之间的关系，利用Fick定律计算得到有效传质系数。

公开(公告)号：CN106338459B

公开(公告)日：2020-01-07

申请号：CN201610737646.7

申请日：2016-08-26

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 章俊良 ,  王超 ,  程晓静 ,  张卿雷 ,  沈水云 ,  罗柳轩 ,  胡宸溢 ,  朱凤鹃

IPC: G01N13/04 ,  G01N15/08

Abstract: 本发明设计了一种双层膜电极测量燃料电池催化层中氧气有效扩散系数的方法，其包括如下步骤：S1：将双层膜电极组装成燃料电池；S2：检测所述燃料电池的极限电流；S3：将所述极限电流带入公式I所示的Fick定律中，得到电极层的扩散系数；其中，CO2为氧气浓度的为实验控制量，CPt,suf为Pt表面的氧气浓度，δ为模拟催化层的厚度，可通过实验测量获得。本发明的优点在于：首先，DCL不含Pt，无电化学反应，因此传质特点可以用Fick定律表示；其次，DCL的制作方法、物料构成与CL完全一致，能够有效复制CL的传质特点。通过极限电流的测量，得到氧气通量与浓度之间的关系，利用Fick定律计算得到有效传质系数。

公开(公告)号：CN106229533A

公开(公告)日：2016-12-14

申请号：CN201610717402.2

申请日：2016-08-24

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 章俊良 ,  王超 ,  张卿雷 ,  程晓静 ,  沈水云 ,  朱凤鹃 ,  胡宸溢 ,  罗柳轩

IPC: H01M8/1004

Abstract: 本发明公开了一种亲水/疏水复合型多层膜电极及其制备方法；所述膜电极包括阳极催化层、质子交换膜和阴极催化层，其中阴极催化层为具有亲水性梯度的三层复合结构，靠近质子膜的一层为亲水改性层，靠近气体扩散层的一侧为疏水改性层，两层中间是未改性层，从而在阴极催化层中形成亲水性梯度。亲水层能够在低相对湿度下对质子交换膜以及催化层中离子聚合物起保湿作用，从而降低膜电极的离子传导电阻。疏水层降低了催化层与气体扩散层之间的毛细管压力梯度，抑制了高相对湿度下水由扩散层向催化层扩散。通过本发明的方案，可达到优化催化层内水分布的目的。