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公开(公告)号：CN119340436A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411359307.0
申请日：2024-09-27
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M8/1072 , H01M8/1067 , H01M8/103 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种纳米纤维交联质子交换膜、制备方法及高温质子交换膜燃料电池。所述制备方法包括：步骤1，制备纳米纤维：将第一聚苯并咪唑类聚合物溶于第一有机溶剂中得到静电纺丝溶液，然后采用静电纺丝工艺制备纳米纤维；步骤2，制备膜基体溶液：将第二聚苯并咪唑类聚合物溶于第二有机溶剂中得到膜基体溶液；步骤3，制备质子交换膜：将纳米纤维加入膜基体溶液中，超声分散后加入交联剂混匀，形成质子交换膜浆料；将质子交换膜浆料涂布在平板上，于100℃～160℃形成质子交换膜。本发明通过将静电纺丝制备的纳米纤维掺杂进膜基体中，制成纳米纤维交联质子交换膜，与现有仅通过膜基体制成的质子交换膜相比，纳米纤维掺杂进膜基体后可以作为质子交换膜的机械支撑，提高质子交换膜整体的机械强度。
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公开(公告)号：CN119297324A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411307085.8
申请日：2024-09-19
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M8/0263
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池阴极流场板、阴极板及燃料电池，所述阴极流场板包括底板、镂空流道板、蛇形流道，所述镂空流道板堆叠固定在所述底板上，所述蛇形流道包含转向段；其中，所述镂空流道板包括：设于镂空流道板底面上的若干流道脊、蛇形镂空部、至少一叶片旋转组件。所述蛇形镂空部环绕所述流道脊布置；所述流道脊包括与所述蛇形流道的转向段相邻的第二端；所述叶片旋转组件包括一固定轴、一转动件、若干叶片，其安装于所述流道脊的第二端，在反应气体气流的推动下，所述叶片带动所述转动件环绕所述固定轴轴向旋转。本发明的叶片旋转组件能够有效分散流道拐角处的积聚的液态水，且能够提升气体流速，有利于增强气体传输和改善水淹现象。
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公开(公告)号：CN119230848A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411092670.0
申请日：2024-08-09
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M4/88 , H01M4/92 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种铁铂双原子催化剂的制备方法及应用，所述制备方法至少包含以下步骤：步骤1，将六水合硝酸锌和醋酸铁溶解到N,N‑二甲基甲酰胺中，得到第一溶液，将2‑甲基咪唑溶解到N,N‑二甲基甲酰胺中，得到第二溶液；步骤2，将第一溶液和第二溶液混合均匀得到第三溶液，将第三溶液恒温静置后离心清洗，得到沉淀物，将沉淀物真空干燥，得到第一前驱体；步骤3，将第一前驱体放置于管式炉内进行热还原，得到铁‑氮‑碳材料；步骤4，将铁‑氮‑碳材料分散在溶液中，向溶液中加入金属螯合剂和第二前驱体，超声后去除溶剂，在管式炉中热还原，得到铁铂双原子催化剂。该铁铂双原子催化剂具有高活性、高稳定性，大大提升了燃料电池的性能。
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公开(公告)号：CN119181821A
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202411201431.4
申请日：2024-08-29
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M8/04 , H02J1/08 , H02J7/00 , H01M8/249 , H01M16/00 , H01M8/04082 , H01M8/04313 , H01M8/04701 , H01M8/04746 , H01M8/04298 , H01M8/04029 , H01M8/04007
Abstract: 本发明公开了一种高温质子交换膜燃料电池复合能源系统及其控制方法，复合能源系统包含燃料供给系统、上位机界面控制系统、发电子系统、能量管理子系统、辅助子系统、电子负载；上位机界面控制系统包含系统设置模块、数据测量模块、阀门控制模块、阴极间歇吹扫模块、CVM数据显示模块、自动温压控制模块、急停和数据记录模块；发电子系统包含燃料供给系统和8台发电模块，每一台发电模块配有一套燃料电池控制器进行控制；量管理子系统包含锂电池组、单双向DC/DC、主控制器和高压控制箱；辅助子系统包含配电柜、高压控制箱、电缆线。本发明可以解决系统瞬态响应能力弱、输出电压受功率变化影响大的问题。
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公开(公告)号：CN117895001A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311757204.5
申请日：2023-12-19
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了阴极双催化层的制备方法、膜电极及高温质子交换膜燃料电池。阴极双催化层包含阴极外催化层、阴极内催化层；阴极外催化层的制备方法为向第一催化剂溶液中滴加离聚物溶液，再滴加粘结剂，使得粘结剂间隙分散在具有离聚物薄膜的第一催化剂中，得到阴极外层催化剂，涂覆于阴极扩散层表面，形成阴极外催化层。阴极内催化层的制备方法为向第二催化剂溶液中滴加粘结剂，再滴加离聚物溶液，使得离聚物间隙分散在具有粘结剂网络结构的第二催化剂中，得到阴极内层催化剂，涂覆于阴极外催化层表面，形成阴极内催化层。本发明提供的阴极双催化层中，离聚物及粘结剂差异分布，能够有效提高催化剂利用率以及高温质子交换膜燃料电池的性能、寿命。
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公开(公告)号：CN116979069A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310802571.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M4/88 , H01M4/86 , H01M8/1004 , H01M8/1007 , H01M4/92
Abstract: 本发明提供了一种多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层及其制备方法，包括催化剂和全氟磺酸基离聚物材料，全氟磺酸基离聚物材料包括离聚物A和离聚物B，离聚物A具有长侧链，等效质量为1030‑1120g/eq，离聚物B具有短侧链，等效质量为790‑810g/eq，自质子交换膜侧至气体扩散层侧离聚物A的含量逐渐升高，离聚物B的含量逐渐降低。本发明选用多种离聚物，综合短侧链，低等效质量离聚物高质子传导能力，同时利用长侧链，高等效质量离聚物结构孔隙分布特点，得到具有梯度含量的离聚物结构；降低不同离聚物体系应用存在的相容性问题，增强催化层反应界面质子传导，气体传导能力。
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公开(公告)号：CN116722176A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310649390.4
申请日：2023-06-02
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M8/04082 , H01M8/0258 , H01M8/04955 , H01M8/04089 , H01M8/04291 , H01M8/0662
Abstract: 本发明提供一种可变介质燃料电池，包括若干堆叠的燃料电池单电池、氧气介质管路、空气介质管路和介质切换机构；燃料电池单电池以平行流道流场板作为阴极单板；平行流道流场板中包含n组平行流道，n＞2，每组平行流道中的流道数量≥1；氧气介质管路将n组平行流道串联；空气介质管路将n组平行流道中的若干组平行流道串并联；介质切换机构控制氧气供给和空气供给状态的切换。本发明还提供一种可变介质单电池的工作方法，当需要供给氧气时，介质切换机构控制氧气介质管路打开，空气介质管路关闭；当需要供给空气时，介质切换机构控制氧气介质管路关闭，空气介质管路打开。本发明能够实现燃料电池跨空间连续发电，具有高效的跨介质水管理能力。
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公开(公告)号：CN113594516B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202110868588.2
申请日：2021-07-29
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: H01M8/0612 , H01M8/04007 , H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/1231
Abstract: 本发明公开了一种等离子体辅助制氢‑燃料电池的分布式生物质发电系统及发电方法，该系统包含空气泵、喂料机、等离子反应炉、回热换热器、集灰装置、水汽转化反应器、高温燃料电池和若干管路；其中，所述的空气泵、喂料机、等离子反应炉、集灰装置、水汽转化反应器、高温燃料电池依次经管路连通；所述的回热换热器进口端通过管路与空气泵连通，所述的回热换热器出口端通过管路与高温燃料电池连通；所述的等离子反应炉与所述的回热换热器通过管路连通，并形成回路。本发明可以实现较高的生物质‑氢气转换效率，并通过余热利用，降低了系统的能耗，提高了能源利用效率。
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公开(公告)号：CN116606439A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310179941.5
申请日：2023-03-01
Applicant: 上海空间电源研究所
IPC: C08G73/18 , H01M8/103 , H01M8/1072
Abstract: 本发明提供了一种三元嵌段共聚聚苯并咪唑、高温质子交换膜及其制备方法，使用端基为羧基的OPBI预聚物、端基为羧基的F6‑PBI预聚物与端基为二氨基的m‑PBI预聚物进行聚合反应，制得三元嵌段共聚聚苯并咪唑。将三元嵌段共聚聚苯并咪唑粉末溶解于极性非质子有机溶剂中，制得共聚物溶液，在平板上成膜，待溶剂蒸发后得到三元嵌段共聚物薄膜；将三元嵌段共聚物干膜浸渍于磷酸中，得到三元嵌段共聚湿膜即三元嵌段共聚聚苯并咪唑高温质子交换膜。该三元嵌段共聚聚苯并咪唑高温质子交换膜，相较于传统PBI膜材料，具有更优秀的质子传导能力、抗氧化性和成膜性，在高温质子交换膜燃料电池领域中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN113809377B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202110919186.0
申请日：2021-08-11
Applicant: 上海空间电源研究所 , 航天氢能(上海)科技有限公司
IPC: H01M8/249 , H01M8/2465 , H01M8/04298 , H01M8/04007 , H01M8/0265 , H01M8/0258
Abstract: 本发明涉及一种模块化串并联燃料电池堆组，属于燃料电池技术领域；包括n个燃料电池堆单元和导气芯；其中，导气芯为轴向竖直放置的筒状结构；燃料电池堆单元为中心带有通孔的盘状结构；n个燃料电池堆单元同轴竖直堆叠，并套装在导气芯的外壁；导气芯内部设置有环状通气道，通气道与各燃料电池堆单元内壁连通；本发明可达到大活性面积电堆同样的反应区域面积，可灵活扩展燃料电池堆组的功率等级，可避免传统燃料电池堆由于单体故障而导致的停机，提高了燃料电池堆组工作的可靠性。
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