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公开(公告)号:CN118136865A
公开(公告)日:2024-06-04
申请号:CN202410159320.5
申请日:2024-02-04
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供一种应用于锌空气电池的碳管接枝氮掺杂碳载铁/钴基催化剂及其制备方法,先通过配位自组装的方式合成锌基沸石咪唑酯框架材料ZIF‑8,在ZIF‑8表面包覆一层钴基沸石咪唑酯框架材料ZIF‑67,在ZIF‑67自组装过程中加入乙酰丙酮铁,最终形成ZIF‑8@ZIF‑67@Fe(acac)3前驱体。将上述前驱体置于充有惰性气体的管式炉中高温热解,得到的碳材料进行酸洗并进一步二次热解,最终制备出碳管接枝氮掺杂碳载铁/钴基催化剂。本发明提供的催化剂可有效提升氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的催化效率,同时具有优异的催化活性和稳定性。将其应用于可充电锌空电池,具有高比功率、成本低廉等特点。
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公开(公告)号:CN116581327A
公开(公告)日:2023-08-11
申请号:CN202310592044.7
申请日:2023-05-24
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/04007 , H01M8/0432 , H01M8/04029 , H01M8/04701 , H01M8/04746 , H01M8/2475 , H01M8/2465
Abstract: 本发明提出了一种基于可卷曲均温板的燃料电池热管理组件,包括燃料电池、外部控温模块、温度检测模块,所述燃料电池内设有弯折的一块或多块可卷曲均温板,所述可卷曲均温板的温度通过外部控温模块以及温度检测模块进行检测的控制,利用可卷曲均温板的均温特性对燃料电池进行有效热管理,在燃料电池外壳设置有孔槽并插入可卷曲均温板,均温板分为与集流外壳接触的均温段及外露于燃料电池的控温段,本发明在燃料电池工作时利用卷曲并插入到集流外壳孔槽的均温板的均温特性防止燃料电池内有局部过热点发生损坏,并根据电池内部实时温度分布情况加热或冷却外露的控温段对燃料电池电堆进行温度调控。
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公开(公告)号:CN114006004B
公开(公告)日:2023-03-31
申请号:CN202110938522.6
申请日:2021-08-16
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04014 , H01M8/04029 , H01M8/04223 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开的通过活塞燃烧辅助加热的PEMFC冷启动系统包括包括PEMFC模块、氢气供气路、氧气供气路、氢废气出路、氧废气出路、第一预混室、第二预混室、燃烧室、氢气补充路、氧气补充路、循环水系统和信号处理模块。还提供相应的控制方法。本发明无需通过外界电路负载加热,提出一种全新的通过活塞燃烧辅助加热的质子交换膜燃料电池冷启动系统。该系统以出堆废气为原料,经加气、燃烧、冷却、压缩、降压后,利用其燃烧产生的热量,以燃烧废气和循环水为热源送入燃料电池堆,实现对燃料电池堆的多重加热。该发明不仅加快了冷启动时燃料电池堆的升温速度,减少了冷启动时系统的资源浪费,提高了原料的利用率。
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公开(公告)号:CN112490473B
公开(公告)日:2022-09-27
申请号:CN202011175372.X
申请日:2020-10-28
Applicant: 广州汽车集团股份有限公司 , 华南理工大学
IPC: H01M8/04119 , H01M8/0438 , H01M8/04492 , H01M8/04537 , H01M8/0432
Abstract: 本发明公开了质子交换膜燃料电池的电堆动态水管理系统及其工作方法。该系统包括:质子交换膜燃料电池模块、水管理模块、信号处理模块、检测模块、氢气储存装置及空气泵。该方法包括:信号处理模块根据输出功率计算反应气体参数,调整反应气体的参数控制电池达到所需功率;当燃料电池稳定工作时,电堆在阴极出口处行脉冲排水及冷凝器辅助排水,持续排水以防止电堆水淹;通过测量电堆欧姆阻抗,阳极侧气体压力降以及电堆内部湿度状态判断电堆内部的膜水合状态,调整进入电堆的反应气体的湿度,温度与压力以使电堆的膜水合状态处于最佳工作范围。本发明对燃料电池电堆进行动态的水管理,形成动态的最优化闭环控制,使电堆持续保持最佳的工作状态。
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公开(公告)号:CN113681782A
公开(公告)日:2021-11-23
申请号:CN202110764420.7
申请日:2021-07-06
Applicant: 华南理工大学
IPC: B29C33/38 , B29C64/10 , B29C51/08 , B33Y10/00 , H01M8/1039 , H01M8/1069
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池用三维图形表面质子交换膜及其制备方法与应用。该质子交换膜的制备方法包括3D打印和热压印工艺;其中3D打印工艺用来打印精密图形热压印模具,热压印工艺用来制备具有三维图形的高比表面积质子交换膜。热压印模具原料采用高硬度聚合物材料,克服了传统基于金属模具的制备工艺缺陷。热压印工艺采用上下两层缓冲层结构,具有一步压印成型的特征。本发明制备成型的表面图形结构的质子交换膜具有高比表面积,可以提供快速质子传输通道并扩大燃料电池膜电极的三相边界,从而提高燃料电池的输出性能。具有该表面图形结构的质子交换膜能够有效改善氢燃料电池的水管理,实现高性能、长寿命质子交换膜燃料电池的构建。
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公开(公告)号:CN112490473A
公开(公告)日:2021-03-12
申请号:CN202011175372.X
申请日:2020-10-28
Applicant: 广州汽车集团股份有限公司 , 华南理工大学
IPC: H01M8/04119 , H01M8/0438 , H01M8/04492 , H01M8/04537 , H01M8/0432
Abstract: 本发明公开了质子交换膜燃料电池的电堆动态水管理系统及其工作方法。该系统包括:质子交换膜燃料电池模块、水管理模块、信号处理模块、检测模块、氢气储存装置及空气泵。该方法包括:信号处理模块根据输出功率计算反应气体参数,调整反应气体的参数控制电池达到所需功率;当燃料电池稳定工作时,电堆在阴极出口处行脉冲排水及冷凝器辅助排水,持续排水以防止电堆水淹;通过测量电堆欧姆阻抗,阳极侧气体压力降以及电堆内部湿度状态判断电堆内部的膜水合状态,调整进入电堆的反应气体的湿度,温度与压力以使电堆的膜水合状态处于最佳工作范围。本发明对燃料电池电堆进行动态的水管理,形成动态的最优化闭环控制,使电堆持续保持最佳的工作状态。
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公开(公告)号:CN117542237A
公开(公告)日:2024-02-09
申请号:CN202311343383.8
申请日:2023-10-17
Applicant: 广东氢机智创科技有限公司 , 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于人机交互的燃料电池系统故障诊断实训平台,包括燃料电池多维度在线监测系统、燃料电池系统动态模型、燃料电池故障诊断系统、人机交互系统,兼具燃料电池系统故障诊断及故障诊断实训教学工作模式;所述燃料电池系统故障诊断实训平台具有两种工作模式,当燃料电池系统正常工作时,可通过所述的人机交互系统进行人为主动设障;当燃料电池系统发生故障时,可自主进行系统故障的检测、判断、定位和修复,或保持故障状态等待人工进行排查与解决,实现在线实训及现场教学的功能。本发明提出的燃料电池系统故障诊断实训平台具有动态模型响应速度快、故障特征信号提取和辨识能力强、人机交互智能化等优点。
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公开(公告)号:CN113675424B
公开(公告)日:2023-03-31
申请号:CN202110853393.0
申请日:2021-07-27
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/0263 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种基于正弦波纹的衍生型波纹流场板,用于主动式直接甲醇燃料电池的阳极流场板,所述的衍生型波纹流场板设置有流道,所述的流道内设置有扰流结构。所述的扰流结构为规律分布的波纹结构,形成波纹流道。所述波纹结构由两个及以上标准的正弦函数线性相加构成。本发明克服了标准正弦波纹流场存在速度死区的缺陷,提出的衍生型波纹流场增加了扰流结构迎风面的长度,降低了迎风面的曲率变化,减少了背风面的长度,使得CO2气柱能够充分地贴合壁面,减少了流场内的速度死区,降低了流体动能的耗散和阻力。因此,衍生型波纹流场板中的扰流结构更有利于传质过程的进行,从而提高电池的输出性能。
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公开(公告)号:CN113684458B
公开(公告)日:2022-08-12
申请号:CN202110764419.4
申请日:2021-07-06
Applicant: 华南理工大学
IPC: C23C14/35 , C23C14/02 , C23C14/08 , C23C14/16 , C23C14/58 , C23C16/02 , C23C16/26 , C23C28/00 , H01M8/1004 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池用的具有多壁无序结构碳纳米管、膜电极及制备方法与应用。所述具有多壁无序结构碳纳米管的制备包括磁控溅射工艺和化学气相沉积,所述磁控溅射工艺用来制备颗粒大小均匀分布的Fe纳米颗粒生长基底,所述化学气相沉积用来制备具有多壁无序的碳纳米管薄膜。本发明制备得到的碳纳米管具有多层微孔结构,具备更好的疏水和电子传导性能,同时解决阴极排水的问题。较大的长径比有利于提高电导率,降低阴极的欧姆阻抗。本发明利用转移压印技术将制得的碳纳米管微孔层转移到质子交换膜上的催化层表面以替代传统微孔层;可以通过调整Nafion溶液的含量来提高转印效率,结合碳纳米管微孔层能显著提升燃料电池性能。
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公开(公告)号:CN113823803A
公开(公告)日:2021-12-21
申请号:CN202110991332.0
申请日:2021-08-26
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/0234 , H01M8/0245
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池气体扩散层‑rGO@Ni/Nifoam的制备方法及应用。在三电极电化学电池中以氢气泡为模板,通过电沉积法在泡沫镍上电沉积出三维镍纳米颗粒;将带有镍纳米颗粒的泡沫镍浸入氧化石墨烯水溶液中反应,利用三维镍颗粒原位还原氧化石墨烯,由此形成rGO@Ni/Nifoam产物。通过本发明,泡沫镍表面可沉积出镍纳米颗粒,氧化石墨烯还原程度高,能够有效降低气体扩散层与集电板之间的接触电阻。相较于直接利用泡沫镍(骨架)还原氧化石墨烯,不会腐蚀泡沫镍基材。相较于还原剂法还原氧化石墨烯,不涉及有毒还原剂的介入,安全性高、可操作性强。
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