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公开(公告)号：CN103358612B
公开(公告)日：2016-10-19
申请号：CN201210081602.5
申请日：2012-03-26
Applicant: 中国科学院上海高等研究院 , 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B32B9/04 , H01M8/1041 , H01M8/1081
CPC classification number: Y02E60/523
Abstract: 本发明公开了一种直接甲醇燃料电池用的阻醇膜及其制法和应用，该阻醇膜由Nafion膜和复合层构成；其制法：1)将Nafion膜预处理，得膜A；2)将膜A浸泡在聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中，通过静电自组装的方法使膜A的表面带正电荷，形成膜B；3)将膜B浸泡在氧化石墨烯水溶液中，形成阻醇膜；本发明的阻醇膜可应用于膜电极集合体的制备，能提高直接甲醇燃料电池系统的性能及燃料的利用率，而且本发明的制备方法具有简单、易于操作、环境友好等特点，具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN103358612A
公开(公告)日：2013-10-23
申请号：CN201210081602.5
申请日：2012-03-26
Applicant: 上海中科高等研究院 , 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: Y02E60/523
Abstract: 本发明公开了一种直接甲醇燃料电池用的阻醇膜及其制法和应用，该阻醇膜由Nafion膜和复合层构成；其制法：1)将Nafion膜预处理，得膜A；2)将膜A浸泡在聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中，通过静电自组装的方法使膜A的表面带正电荷，形成膜B；3)将膜B浸泡在氧化石墨烯水溶液中，形成阻醇膜；本发明的阻醇膜可应用于膜电极集合体的制备，能提高直接甲醇燃料电池系统的性能及燃料的利用率，而且本发明的制备方法具有简单、易于操作、环境友好等特点，具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN101286564A
公开(公告)日：2008-10-15
申请号：CN200810038159.7
申请日：2008-05-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供了直接甲醇燃料电池一种复合阳极及制作方法，其特征在于所述的复合阳极由支撑层、扩散层和催化层构成，扩散层是由碳纳米管构成网络通道的结构。制备过程的典型特征为：(1)将一定量碳纳米管或添加了一定量其它碳材料的碳纳米管分散于异丙醇水溶液中，得浆料(A)。(2)向(A)中添加一定量聚四氟乙烯乳液，分散均匀，形成浆液(B)。(3)将上述(B)均匀地涂覆在支撑层上，经约300～350℃高温焙烧，即形成支撑层负载的扩散层(C)。(4)在(C)上涂覆一层铂钌催化剂，然后与阴极、Nafion膜一起热压制得膜电极集合体(MEA)。提高了燃料在阳极的传输效率，又降低了电池内阻，从而提高了电池的功率密度和使用寿命。
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公开(公告)号：CN101083325A
公开(公告)日：2007-12-05
申请号：CN200710043391.5
申请日：2007-07-03
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 苏州大学
Abstract: 本发明涉及一类燃料电池用纳米钯或钯铂金电催化剂的制备方法，其特征在于将一定量的钯盐或钯盐和铂盐的混合物(其中Pd原子比占金属量的10～100％)溶解于水中，加入适量的络合剂溶液后升温至0～80℃并恒温5分钟～8小时，然后冷却至室温，调节pH值到5～12后加入碳载体，再在0～80℃下滴加还原剂硼氢化钠、肼或甲酸等溶液，并保持10分钟～10小时，然后过滤、水洗、干燥，最后在惰性气氛或还原气氛中经100～300℃的热处理0.5～10h后，即为碳载钯或钯铂电催化剂。催化剂粒径可控、可调，组成相对可控，视热处理温度不同，获得的粒径为1.8nm到20nm以上，且粒子分布较窄，适合用作直接甲酸燃料电池阳极催化剂以及直接甲醇燃料电池抗甲醇的阴极催化剂。
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公开(公告)号：CN101662032B
公开(公告)日：2012-06-06
申请号：CN200910196042.6
申请日：2009-09-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: Y02E60/522 , Y02P70/56
Abstract: 本发明提供了一种直接醇类燃料电池膜电极集合体(MEA)阴极结构和制作方法，所述的阴极为双微孔层结构，显著改进了MEA的性能和稳定性。其制备过程的特征为：(1)、将碳粉和聚四氟乙烯(PTFE)乳液分散于异丙醇溶液形成均匀浆液，改变浆液中碳粉的类型及PTFE含量，得到不同组成配比的浆液。(2)、用喷涂等方式将浆液涂覆于支撑层，形成阳极微孔层，用相同方式将两种不同组成配比的浆液依次涂覆于同一支撑层，形成阴极双微孔层。(3)、用喷涂等方式将由催化剂和Nafion组成的墨水涂覆在阳极微孔层或阴极双微孔层上，形成阴极或阳极。(4)、将阳极、Nafion膜和阴极热压制得MEA。该结构增强了阴极氧气传输和水的反扩散，显著提高了电池的功率密度和稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101267041B
公开(公告)日：2010-09-08
申请号：CN200810036830.4
申请日：2008-04-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: Y02E60/522 , Y02P70/56
Abstract: 本发明公开了一种制备直接醇燃料电池膜电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将催化剂和第一粘结剂分散于分散剂中，得到浆料；B、将浆料在40～100℃加热10分钟～3小时，再超声10分钟～2小时，形成均匀的浆液；C、将浆液涂覆在支撑层上制成膜电极。本发明中的制备直接醇燃料电池膜电极的方法，方法简单，易于操作，通过调控第一粘接剂的聚集状态，显著提高了燃料电池的功率密度和稳定性。本发明制备的膜电极有效地提高了电极的催化活性和效率，提高燃料电池膜电极的催化效率和催化剂的利用率，有效地提高了电池的性能及其稳定性，降低了电池的极化损失，从而提高了燃料电池的性能。
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公开(公告)号：CN101269327B
公开(公告)日：2010-07-21
申请号：CN200810033522.6
申请日：2008-02-04
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 南京师范大学
Abstract: 本发明涉及了一种高稳定性碳载Pt-Au双金属纳米电催化剂的制备方法，其特征在于：(1)在-10-10℃中，将一定浓度氯金酸溶液加入到纳米Pt/C催化剂中经超声或搅拌混合，控制Pt∶Au的原子比为18∶1-5∶1；(2)添加少量C1-C3的一元、二元或三元醇类，在-10-10℃下搅拌10min-5h，制备了碳载铂金双金属纳米电催化剂；(3)视需要，可将步骤(2)得到的催化剂在惰性气氛或还原气氛中经100-700℃高温处理0.5-4h，可调控Pt-Au/C双金属纳米催化剂的粒径。金的添加不仅提高了催化剂的热稳定性和对氧气还原的电催化活性，还显著增强了的电化学稳定性。提供的方法极其简便、适合于批量生产，得到的催化剂适合用作质子交换膜燃料电池阴极催化剂。
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公开(公告)号：CN101662032A
公开(公告)日：2010-03-03
申请号：CN200910196042.6
申请日：2009-09-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: Y02E60/522 , Y02P70/56
Abstract: 本发明提供了一种直接醇类燃料电池膜电极集合体(MEA)阴极结构和制作方法，所述的阴极为双微孔层结构，显著改进了MEA的性能和稳定性。其制备过程的特征为：(1)、将碳粉和聚四氟乙烯(PTFE)乳液分散于异丙醇溶液形成均匀浆液，改变浆液中碳粉的类型及PTFE含量，得到不同组成配比的浆液。(2)、用喷涂等方式将浆液涂覆于支撑层，形成阳极微孔层，用相同方式将两种不同组成配比的浆液依次涂覆于同一支撑层，形成阴极双微孔层。(3)、用喷涂等方式将由催化剂和Nafion组成的墨水涂覆在阳极微孔层或阴极双微孔层上，形成阴极或阳极。(4)、将阳极、Nafion膜和阴极热压制得MEA。该结构增强了阴极氧气传输和水的反扩散，显著提高了电池的功率密度和稳定性。
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公开(公告)号：CN102005582B
公开(公告)日：2013-01-23
申请号：CN201010295202.5
申请日：2010-09-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种直接醇类燃料电池膜电极集合体结构，所述的膜集合体依次包括支撑层、阳极微孔层、阳极催化层、Nafion膜、阴极催化层、阴极微孔层和阴极支撑层，其特征在于所述的阴极催化层为疏水性且呈梯度分布，即制备的疏水性逐渐变化的双层、三层或多层阴极催化层；其制备方法是以碳纸或碳布为支撑层，然后根据需要涂覆由各种碳材料与聚四氟乙烯粘结剂组成的微孔扩散层，再涂覆贵金属基催化剂、Nafion树脂等组成的浆液，通过合适的热处理等步骤，将阳极、阴极和Nafion膜在一定条件下热压，即制得MEA。由于疏水性梯度分布的阴极催化层结构提高了阴极氧气的传质，提高了催化剂利用率，从而提高了功率密度和放电稳定性。
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公开(公告)号：CN102005582A
公开(公告)日：2011-04-06
申请号：CN201010295202.5
申请日：2010-09-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种直接醇类燃料电池膜电极集合体结构，所述的膜集合体依次包括支撑层、阳极微孔层、阳极催化层、Nafion膜、阴极催化层、阴极微孔层和阴极支撑层，其特征在于所述的阴极催化层为疏水性且呈梯度分布，即制备的疏水性逐渐变化的双层、三层或多层阴极催化层；其制备方法是以碳纸或碳布为支撑层，然后根据需要涂覆由各种碳材料与聚四氟乙烯粘结剂组成的微孔扩散层，再涂覆贵金属基催化剂、Nafion树脂等组成的浆液，通过合适的热处理等步骤，将阳极、阴极和Nafion膜在一定条件下热压，即制得MEA。由于疏水性梯度分布的阴极催化层结构提高了阴极氧气的传质，提高了催化剂利用率，从而提高了功率密度和放电稳定性。
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