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公开(公告)号：CN119571391A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411772994.9
申请日：2024-12-04
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及质子交换膜电解水技术领域，具体而言，尤其涉及一种复合质子交换膜制备方法及其应用。利用pH梯度和离子梯度实现贵金属离子在膜内的迁移，将贵金属离子掺杂入膜的阳极一侧，利用纵向浸渍的方式实现贵金属粒子在膜内的均匀分布，随后控制通过原位硼氢化钠还原的时间，控制消氢催化剂的掺杂量，制备超低贵金属载量复合膜。本发明通过贵金属浸渍还原制备复合质子交换膜，在保证性能的同时降低膜电极的氢气渗透量，降低阳极侧氧气中的氢气含量，提高产物纯度的同时，提升安全性。贵金属的均匀分布充分提高了催化剂的利用率，使得催化剂涂覆膜在少量的贵金属浸渍量时就可以获得优异的消氢效果。
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公开(公告)号：CN114171761B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202111422094.8
申请日：2021-11-26
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/04302 , H01M8/04225 , H01M8/04007 , H01M8/04029 , H01M8/04992 , H01M8/24
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池快速低温启动方法，所述启动方法为：低温时启用冷启动循环回路，并根据燃料电池温度判断是否开启电加热器；当电堆温度高于设定自启动温度下限时，循环水泵以第一转速运行，同时燃料电池以设定加载程序启动；当电堆温度低于设定自启动温度下限时，控制二次电池向电加热器供电，循环水泵以第二转速运行，当燃料电池温度达到设定温度时，关闭电加热器，调整循环水泵以第一转速运行，同时以设定加载程序启动。该方法将燃料电池自启动与辅助启动相结合，可以保证燃料电池在各种低温环境下低能耗、快速且安全的启动。
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公开(公告)号：CN116154185A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211617886.5
申请日：2022-12-15
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/86 , H01M4/90 , H01M8/1004 , H01M4/88
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池电极催化层及包含其的膜电极，属于燃料电池技术领域。所述燃料电池电极催化层由表面包覆有催化剂颗粒的树脂颗粒相互粘合堆积而成，在树脂颗粒之间具有交错的孔道结构，提高了反应物料在催化层中的传输能力，并且覆盖在树脂外层的催化剂具有较高的利用率。本发明还涉及上述燃料电池电极催化层的制备方法，首先在加热条件下通过静电作用将由催化剂和树脂配成的粉料吸附并粘接在膜的表面，然后通过热压使其进一步固化形成稳定的催化层。
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公开(公告)号：CN115377442A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110543971.0
申请日：2021-05-18
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明提出了一种提高燃料电池电化学反应效率的阴极催化层结构，所述催化层包括三层，分别为靠近质子交换膜的层I、靠近扩散层的层III和位于层I和层III之间的层II，层II的催化剂中活性组分含量高于层I和层III，层II的催化剂担载量高于层I和层III，层III中树脂的EW值高于层I和层II，层I、层II和层III的I/C比依次降低，本发明通过上述改进，降低了层I中活性金属浓度和改善质子传导，提高了催化层中心区域即层II的活性金属浓度和改善质子传导，降低了层III中活性金属浓度和改善气体传输。
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公开(公告)号：CN114614026A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202011452273.1
申请日：2020-12-09
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池膜电极的催化层结构，燃料电池膜电极催化层中的三相界面是电化学反应发生的活性位，其由催化剂、离子交换树脂、气体孔道组成，是电子、质子、气体三种物质能够同时抵达的位点。离子交换树脂中能够传递质子的是高分子骨架侧链上的磺酸根基团，磺酸根上的氢质子可以发生解离，形成氢正离子和高分子负离子。本发明的催化层中，利用电场作用控制离子交换树脂中的氢正离子和高分子负离发生定向排列，使催化层的三相界面形成准有序结构，正离子朝向一致，集中形成连续的亲水通道，用于传递水和质子，负离子朝向一致，集中形成连续的疏水通道，用于气体传输。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111864243B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201910340713.5
申请日：2019-04-25
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1086 , C08J5/22 , C08L53/02
Abstract: 本发明公开了一种复合型碱性聚合物电解质膜的制备及应用。所述复合型碱性聚合物电解质膜特征在于包含致密膜层和纤维多孔膜层的非对称性结构，其中致密膜层使用流延的方法制备，纤维多孔膜层使用高压静电纺丝的方法制备。与现有技术相比，本发明所述的复合型碱性聚合物电解质膜具有良好的离子及水传递特性，展现出高的离子电导率，并且应用于碱性燃料电池展示出良好的性能(60℃时779mW/cm2)。
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公开(公告)号：CN109841881B
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN201711213944.7
申请日：2017-11-28
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/1081 , H01M8/1086
Abstract: 在纯氧型质子交换膜燃料电池中，为了避免氢气渗透，需要采用较厚的质子交换膜，但是由于氢氧燃料电池的运行环境湿度较大，容易给质子交换膜带来严重的溶胀问题，在电池停车后电池环境变干又会使质子交换膜发生收缩，进而使质子交换膜受到严重的机械损伤。目前商品化的增强型质子交换膜，通过在膜中引入增强骨架，可以显著降低其溶胀变形率，提高质子膜的机械强度，但是其厚度最多只能达到20微米，无法满足纯氧型燃料电池的应用要求。本发明针对上述问题，提出了一种在现有增强型复合质子交换膜的基础上，制备适用于氢氧燃料电池的多层增强质子交换膜的方法，可以明显的延长膜电极的抗机械衰减能力和寿命。
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公开(公告)号：CN111266206A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201811474695.1
申请日：2018-12-04
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种复合雾化方式的喷涂装置，该装置包括外壳防护罩，外壳防护罩连接接地线，外壳防护罩顶部安装有排风装置，外壳防护罩内安装储料器、送料器、静电发生控制器、静电输送线、超声发生器、超声波输送线、复合雾化喷枪枪体、零电势加热平台、XY轴机械系统。该装置采用具有两个喷嘴的复合雾化喷枪枪体，两个喷嘴分别是静电雾化喷嘴和超声波雾化喷嘴，复合雾化喷枪枪体安装在XY轴机械系统上，XY轴机械系统控制复合雾化喷枪枪体在零电势加热平台上部且延XY轴固定架运行，本发明装置结合超声雾化涂和静电雾化的优点，根据浆料特性选择喷涂模式，从而通过喷涂方式的选择控制涂层结构。
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公开(公告)号：CN109922166A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201711315857.2
申请日：2017-12-12
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 随着燃料电池技术的日趋成熟，其应用领域也越来越广泛，除了电动汽车、无人机、分布式电站等应用领域之外，燃料电池技术还可以用在小型的笔记本电脑、手机上。手机和电脑是人们日常工作及生活中面对面使用最多的电子产品，其屏幕长时间的辐射会造成面部皮肤失水进而损伤皮肤。而燃料电池的生成产物是水，当手机或电脑采用燃料电池作为供电电池时，可以在手机/电脑中增加一个雾化器，将生成水雾化形成喷雾，从手机/电脑的屏幕上方喷射出来，直接对用户的面部进行补水，这种应用方式可以同时利用燃料电池的发电作用和生成产物。
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公开(公告)号：CN106876754B
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201510919461.3
申请日：2015-12-12
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池催化层结构及其制备。质子交换膜燃料电池在运行过程中，其电化学反应过程会产生大量的羟基自由基，会攻击质子交换膜以及离子导体聚合物的高分子骨架，造成磺酸根的流失，导致离子传导率的下降以及造成膜渗漏等问题。本发明针对上述问题，提出一种可以改善燃料电池稳定性的催化层结构，通过在催化层制备浆料中掺杂具有自由基淬灭功能的添加剂，进而达到提高燃料电池稳定性的目的。
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