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公开(公告)号:CN114883583B
公开(公告)日:2023-10-24
申请号:CN202210648655.4
申请日:2022-06-09
申请人: 北京航空航天大学
IPC分类号: H01M4/88 , H01M8/1004
摘要: 本发明公开了一种燃料电池用高稳定性的高温膜电极及其制备方法,所述高温膜电极包含高温聚合物电解质膜、气体扩散电极和膜‑电极界面层;其中在高温聚合物电解质膜与电极之间引入界面层,该界面层由具有纳米粒径的金属氧化物、非水溶性杂多酸盐、焦磷酸盐纳米碳材料等中的一种或者多种的混合物构成;该界面层可以有效减缓磷酸从高温聚合物电解质膜中迁移进催化层中的速率,提升电解质膜和膜电极的磷酸保留能力,进而改善高温膜电极的工作稳定性;同时界面层还可以改善磷酸在催化层中的分布,提升膜电极输出性能。本发明的高温聚合物电解质膜燃料电池膜电极性能优越、工作稳定好、制备方法简单,适用于工业规模化批量生产。
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公开(公告)号:CN115832376A
公开(公告)日:2023-03-21
申请号:CN202211396714.X
申请日:2022-11-09
申请人: 北京航空航天大学
IPC分类号: H01M8/1072 , H01M8/1065
摘要: 本发明公开了一种交联多孔结构高温质子交换膜及其制备方法;该交换膜包含一个中间多孔层和交联双表面致密层。其制备方法包括制备多孔膜基材、交联双表面致密层的生成和酸掺杂后处理;以高分子主链包含氮杂环的聚合物(如聚苯并咪唑、聚芳哌啶、聚芳吡啶等)作为膜基材,以模板法或者水蒸气诱导相转化法等制备多孔结构;采用具有质子传导功能多元有机膦酸作为交联剂在多孔膜表面构筑致密双表皮层;随后进行酸掺杂后处理获得高温质子交换膜材料。本发明所制备的交联多孔结构高温质子交换膜同时具有高的高温质子传导能力和机械性能、优异的酸保留能力率和低的氢气渗透率,非常适合于高温质子交换膜燃料电池等电化学器件的应用要求。
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公开(公告)号:CN113184963B
公开(公告)日:2022-11-15
申请号:CN202110494797.5
申请日:2021-05-07
申请人: 北京航空航天大学
摘要: 本发明公开了电容去离子单元,包括间隔设置的阳极集流体和阴极集流体,所述阳极集流体表面和所述阴极集流体表面均设置有多孔碳层,所述阳极集流体的多孔碳层表面覆盖有阴离子交换层,所述阴极集流体的多孔碳层表面覆盖有阳离子交换层,所述阴离子交换层由无机阴离子选择材料制成,所述阳离子交换层由无机阳离子选择材料制成。本发明还提供了电容去离子装置及方法。本发明能够抑制同离子效应,缓解部分法拉第效应,能够提高电容去离子技术中脱盐过程的库仑效率,进而增大脱盐量和降低能耗,提高了脱盐稳定性,延长电极工作寿命,并降低器件成本,同时能够避免有机物对多孔碳层的污染。
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公开(公告)号:CN110534782A
公开(公告)日:2019-12-03
申请号:CN201910748699.2
申请日:2019-08-14
申请人: 北京航空航天大学
IPC分类号: H01M8/124 , C08F283/00 , C08F283/08 , C08F226/06 , C08J7/14 , C08L51/08
摘要: 本发明公开了一种燃料电池用侧链型高温质子交换膜及其制备方法。该方法首先将工程塑料聚合物氯甲基化,然后通过原子转移自由基聚合反应,将乙烯基咪唑接枝到聚合物侧链上,得到聚乙烯基咪唑基侧链型聚合物,将所得聚合物采用溶剂溶解后流延或溶液涂铸成膜,脱膜后再进行酸化处理,得到具有高温质子导电能力的聚合物电解质膜材料。该高温质子交换膜材料均相、透明、致密,同时具有优异机械性能、高温质子导电性和化学稳定性,可满足高温质子交换膜燃料电池(100-200℃)的应用要求。该质子交换膜还可用作液流电池、高温电池、超级电容器等器件的隔膜材料。
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公开(公告)号:CN113184963A
公开(公告)日:2021-07-30
申请号:CN202110494797.5
申请日:2021-05-07
申请人: 北京航空航天大学
摘要: 本发明公开了电容去离子单元,包括间隔设置的阳极集流体和阴极集流体,所述阳极集流体表面和所述阴极集流体表面均设置有多孔碳层,所述阳极集流体的多孔碳层表面覆盖有阴离子交换层,所述阴极集流体的多孔碳层表面覆盖有阳离子交换层,所述阴离子交换层由无机阴离子选择材料制成,所述阳离子交换层由无机阳离子选择材料制成。本发明还提供了电容去离子装置及方法。本发明能够抑制同离子效应,缓解部分法拉第效应,能够提高电容去离子技术中脱盐过程的库仑效率,进而增大脱盐量和降低能耗,提高了脱盐稳定性,延长电极工作寿命,并降低器件成本,同时能够避免有机物对多孔碳层的污染。
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公开(公告)号:CN110534782B
公开(公告)日:2021-01-26
申请号:CN201910748699.2
申请日:2019-08-14
申请人: 北京航空航天大学
IPC分类号: H01M8/124 , C08F283/00 , C08F283/08 , C08F226/06 , C08J7/14 , C08L51/08
摘要: 本发明公开了一种燃料电池用侧链型高温质子交换膜及其制备方法。该方法首先将工程塑料聚合物氯甲基化,然后通过原子转移自由基聚合反应,将乙烯基咪唑接枝到聚合物侧链上,得到聚乙烯基咪唑基侧链型聚合物,将所得聚合物采用溶剂溶解后流延或溶液涂铸成膜,脱膜后再进行酸化处理,得到具有高温质子导电能力的聚合物电解质膜材料。该高温质子交换膜材料均相、透明、致密,同时具有优异机械性能、高温质子导电性和化学稳定性,可满足高温质子交换膜燃料电池(100‑200℃)的应用要求。该质子交换膜还可用作液流电池、高温电池、超级电容器等器件的隔膜材料。
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公开(公告)号:CN107808969A
公开(公告)日:2018-03-16
申请号:CN201710888971.8
申请日:2017-09-27
IPC分类号: H01M8/1041 , H01M8/1046 , H01M8/1081 , H01M8/1086
摘要: 本发明公开了一种高温质子交换膜的制备方法,操作步骤为(1)将无机氧化物原料与聚合物基体溶液按质量比混合,得到无机氧化物和聚合物的混合物;(2)60~120℃下烘12~72小时,得到无机氧化物和聚合物的复合膜;(3)磷酸溶液中浸泡6~168小时,得到磷酸掺杂的无机氧化物和聚合物的复合膜;(4)热处理,即得无机复合的高温质子交换膜。本发明通过无机氧化物纳米颗粒与磷酸在聚合物基体在150~300℃原位制备高温质子交换膜,方法简单有效,较易实现大规模生产;本发明制备所得产品在100~300℃具有高的质子电导率和电导率稳定性,并且基于膜组装的电池能够在200~300℃稳定运行。
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公开(公告)号:CN118763258A
公开(公告)日:2024-10-11
申请号:CN202410917198.3
申请日:2024-07-10
申请人: 北京航空航天大学
IPC分类号: H01M8/1018 , H01M8/1069 , H01M8/1067 , H01M8/1072 , H01M8/1044
摘要: 本发明涉及一种金属离子交联聚合物电解质膜、制备方法及应用,属于燃料电池技术领域,本发明将金属离子与聚合物电解质膜交联得到金属离子交联电解质膜,增强了聚合物电解质膜的力学性能以及对磷酸的保留能力;同时增强金属离子交联聚合物电解质膜的质子传导能力,最终获得的高温聚合物电解质膜,可满足高温聚合物电解质膜燃料电池100~250℃的应用要求,用作液流电池、高温电池、水电解器、超级电容器等电化学器件的隔膜材料,本发明的制备方法简单,原材料成本廉价且易得,适合大规模工业化生产。
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公开(公告)号:CN116652678A
公开(公告)日:2023-08-29
申请号:CN202310838171.0
申请日:2023-07-10
申请人: 北京航空航天大学 , 北京今然科技有限公司
摘要: 本发明公开了机器人智能制造技术领域内的一种宏微结合机器人加工系统及其加工轨迹规划方法,包括六自由度机器人、三自由度高精度加工中心、线激光传感器测量模块;六自由度机器人通过螺栓固定在减震台座上,用以实现加工中心的大行程运动,三自由度高精度加工中心通过螺栓固定在六自由度机器人末端法兰盘上,通过伺服电机及电主轴实现三个方向的高精度定位及加工,线激光传感器测量模块安装在三自由度高精度加工中心末端操作器上;本发明还公开了一种基于拟合直线的角点提取方法和一种基于点云配准的加工轨迹规划方法。本发明同时具备工作空间大、加工精度高的优点,实现了加工过程智能化,提高了在机测量及加工效率。
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公开(公告)号:CN114883583A
公开(公告)日:2022-08-09
申请号:CN202210648655.4
申请日:2022-06-09
申请人: 北京航空航天大学
IPC分类号: H01M4/88 , H01M8/1004
摘要: 本发明公开了一种燃料电池用高稳定性的高温膜电极及其制备方法,所述高温膜电极包含高温聚合物电解质膜、气体扩散电极和膜‑电极界面层;其中在高温聚合物电解质膜与电极之间引入界面层,该界面层由具有纳米粒径的金属氧化物、非水溶性杂多酸盐、焦磷酸盐纳米碳材料等中的一种或者多种的混合物构成;该界面层可以有效减缓磷酸从高温聚合物电解质膜中迁移进催化层中的速率,提升电解质膜和膜电极的磷酸保留能力,进而改善高温膜电极的工作稳定性;同时界面层还可以改善磷酸在催化层中的分布,提升膜电极输出性能。本发明的高温聚合物电解质膜燃料电池膜电极性能优越、工作稳定好、制备方法简单,适用于工业规模化批量生产。
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