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公开(公告)号：CN116334657A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310143710.9
申请日：2023-02-17
申请人： 全球能源互联网欧洲研究院 , 国网智能电网研究院有限公司 , 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 , 国家电网有限公司 , 北京智慧能源研究院
摘要： 本发明公开了一种差压式膜电极及电解槽结构，差压式膜电极包括：壳体和质子交换膜。通过将质子交换膜卷绕形成螺线结构，质子交换膜的第一侧表面和第二侧表面分别围合形成第一过流通道和第二过流通道，水流通入第一过流通道内产生氢气，水流通入第二过流通道内产生氧气，第一过流通道和第二过流通道之间形成压差。将质子交换膜卷绕，使得第一过流通道和第二过流通道均为螺线结构，水流在第一过流通道和第二过流通道内流动的过程中，压力在径向上呈梯度分布，从而在径向上的压力相互抵消，从而减小氢气从第一过流通道至第一过流通道的渗透量，提高安全性，延长使用寿命，降低成本。
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公开(公告)号：CN118480808A
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410575512.4
申请日：2024-05-10
申请人： 北京智慧能源研究院 , 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
IPC分类号： C25B11/091 , C25B11/02 , C25B9/19 , C25B1/04
摘要： 一种膜电极制备方法及其膜电极，包括：配置质子交换膜电解制氢阳极浆料；在阳极浆料中加入纳米铂丝混匀形成混合浆料；将混合浆料涂覆在质子交换膜或转印膜上，涂覆在质子交换膜上的混合浆料经干燥制成膜电极，涂覆在转印膜上的催化层经热转印形成膜电极。通过在阳极催化层中添加纳米铂丝，将从阴极渗透至阳极的氢气通过催化反应部分去除，从而降低阳极氧中氢含量，提高质子交换膜电解制氢的运行安全性，特别是低载工况下的安全。此外，纳米铂丝形成的导电网络还能够提高氧化铱基催化层的电子电导率，提高阳极催化层中催化剂的有效利用率。本发明对于提高质子交换膜电解制氢的运行安全、提高膜电极性能具有显著作用。
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公开(公告)号：CN117702160A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311703201.3
申请日：2023-12-12
申请人： 全球能源互联网欧洲研究院 , 国网智能电网研究院有限公司 , 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 , 国家电网有限公司 , 北京智慧能源研究院
IPC分类号： C25B11/052 , C25B11/057 , C25B11/081 , C25B11/091 , C25B1/04 , C25B11/02
摘要： 本发明涉及水电解制氢领域，具体涉及一种膜电极及其制备方法和应用。本发明提供的一种膜电极的制备方法，包括如下步骤：1)提供聚合物电解质膜；(2)在氮气气氛中对所述聚合物电解质膜表面进行等离子体处理，得到改性聚合物电解质膜；(3)在所述改性聚合物电解质膜的两侧表面上分别形成阳极催化层和阴极催化层，得到膜电极。本发明得到的膜电极在较高电压下具有较高的电流密度，从而改善了膜电极的能效且提高了产氢速率。
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公开(公告)号：CN116818876A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310837169.1
申请日：2023-07-10
申请人： 北京智慧能源研究院 , 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
摘要： 本发明涉及一种利用电解池自产氢评价阳极电化学活性面积的方法及应用，该方法通过电解池恒电流运行发生水电解反应，从而产生一定量的氢气留存在阴极，阳极处循环水系统进行换水作为工作电极，电化学工作站以阴极作参比电极可对阳极进行电化学测试，从而得到电解池阳极电化学活性面积。本发明采用的方法简单易行，可操作性强，对评价电解池阳极电化学活性面积具有可行性。
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公开(公告)号：CN115863715A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211518949.1
申请日：2022-11-30
申请人： 全球能源互联网欧洲研究院 , 国网智能电网研究院有限公司 , 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 , 国家电网有限公司 , 北京智慧能源研究院
IPC分类号： H01M8/1004 , H01M4/86 , H01M4/88
摘要： 一种膜电极的制备方法及膜电极，属于膜电极技术领域，克服采用现有技术制得的膜电极催化层与聚合物电解质膜易剥离、导致膜电极性能和寿命降低的缺陷。本发明膜电极的制备方法包括以下步骤：步骤1、将阳极催化剂、离子聚合物悬浮液、第一溶剂混合，得混合液A，将所述混合液A涂覆在基板上，制备阳极催化层；步骤2、将离子聚合物悬浮液与第二溶剂混合，得混合液B，在所述阳极催化层上原位涂覆混合液B，制得聚合物电解质膜；步骤3、将阴极催化剂、离子聚合物悬浮液、第三溶剂混合混合，得混合液C，将所述混合液C涂覆在所述聚合物电解质膜上，制备阴极催化层。本发明制得的膜电极阳极催化层与聚合物电解质膜不易剥离。
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公开(公告)号：CN118169471A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410366399.9
申请日：2024-03-28
申请人： 北京智慧能源研究院 , 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 , 国网浙江省电力有限公司
摘要： 一种电解池阳极催化层质子电导率测量的方法及测试系统，该方法通过电解槽进行水电解反应；水电解反应一段时间后终止恒电流运行并关闭阴极侧阀门，使电解槽自产氢气保留在阴极侧，提供富氢环境；阳极侧更换供水系统，向阳极侧通入氮气饱和水；以阳极作工作电极，阴极作参比电极进行电化学测试，从而得到电解槽中阳极催化层的质子电导率。本发明使用自产氢测试，装置简单，可操作性强；对膜电极以及电解池的其他组件几乎没有损伤，并且没有其他组件接入，相当于半原位测试，数据可靠性高。
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公开(公告)号：CN115821302A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211635899.5
申请日：2022-12-14
申请人： 北京智慧能源研究院 , 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
IPC分类号： C25B9/60 , C25B15/02 , C25B15/023 , C25B9/19 , C25B1/04
摘要： 质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合及性能检测检测方法将电解槽膜电极阴阳极边框材料切割成所需形状，切割内圈沿着膜电极活性区域，外圈沿着双极板外边界区域；将边框材料的离型膜层剥离，将阴极边框材料热熔胶层向上放置在贴合夹具，边框外边缘一角对准贴合夹具正上方；膜电极放置在阴极边框材料上，将质子交换膜铺平在边框材料上；将阳极边框材料热熔胶层向下放置在膜电极上方，边框材料平铺在膜电极上；将贴合夹具另一面盖在阳极边框上方；将贴合夹具通过塑封机的热压辊；压合后将膜电极从贴合夹具中取出，冷却后完成膜电极边框贴合。本发明贴合过程可连续生产，避免被贴合物与压合装置直接接触。给出边框性能检测方法，反映出边框实际寿命。
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