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公开(公告)号：CN119221008A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202310798951.7
申请日：2023-06-30
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院
IPC: C25B9/70 , C25B15/023 , C25B9/65 , C25B1/04
Abstract: 本公开涉及一种电解槽测试系统和方法，该系统包括：电解槽单元，所述电解槽单元的数量为多个，每个所述电解槽单元用于设置一个待测电解槽；碱液分离及储存单元，包括阳极气液分离器、阴极气液分离器和碱液缓存器；电源单元，用于独立地对每个所述电解槽单元进行供电；信号采集及控制单元，用于对所述电解槽单元、所述碱液分离及储存单元和所述电源单元进行控制并采集所述待测电解槽的检测信号。本公开能够同时实现多个电解槽的批量化测试，显著提高测试效率。
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公开(公告)号：CN117926304B
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202310795456.0
申请日：2023-06-30
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院
IPC: C25B11/02 , C25B11/052 , C25B11/054 , C25B11/089 , C25B1/04 , C25B9/60
Abstract: 本发明提供了一种碱性电解水膜电极及其制备方法和电解槽，该制备方法包括如下步骤：对镍基合金进行表面改性处理，在镍基合金表面形成氧化物层或氢氧化物层，得到改性后的镍基合金；使所述改性后的镍基合金与助剂、溶剂混合进行制浆，得到膜电极浆料；将所述膜电极浆料涂布至基底上并且热压成膜，得到热压后的膜电极；对所述热压后的膜电极进行杂元素浸出处理，得到含雷尼镍的膜电极。本发明通过对雷尼镍前体进行表面改性并将其用于制浆，解决了将雷尼镍催化剂直接用于制浆时浆料易沉降分层的问题，便于大规模涂布，而且减少了制浆时分散剂和增稠剂的用量，改善了由于添加助剂带来的膜电极电化学性能降低的问题，提高了膜电极的质量。
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公开(公告)号：CN116334647A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202111534206.9
申请日：2021-12-15
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 国华(赤城)风电有限公司 , 北京低碳清洁能源研究院
Abstract: 本发明涉及电解水技术领域，具体涉及一种碱性电解水装置。该装置包括阴极、阳极和设置在所述阴极与所述阳极之间的多孔隔膜，该多孔隔膜平均孔径为0.1‑7um，孔隙率为30‑80％，厚度为0.05‑0.7mm；所述多孔隔膜选自聚醚砜、聚砜和聚苯硫醚中的一种或多种。本发明提供的碱性电解水装置包含的多孔隔膜具有电阻低、电导率高的优点，能够降低碱性电解水过电势；而且本发明所述的多孔隔膜负载耐碱氧化物或氢氧化物涂层后，能够进一步提高多孔隔膜的亲水性，进一步降低多孔隔膜膜电阻或提高多孔隔膜的膜电导率。
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公开(公告)号：CN117926304A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202310795456.0
申请日：2023-06-30
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院
IPC: C25B11/02 , C25B11/052 , C25B11/054 , C25B11/089 , C25B1/04 , C25B9/60
Abstract: 本发明提供了一种碱性电解水膜电极及其制备方法和电解槽，该制备方法包括如下步骤：对镍基合金进行表面改性处理，在镍基合金表面形成氧化物层或氢氧化物层，得到改性后的镍基合金；使所述改性后的镍基合金与助剂、溶剂混合进行制浆，得到膜电极浆料；将所述膜电极浆料涂布至基底上并且热压成膜，得到热压后的膜电极；对所述热压后的膜电极进行杂元素浸出处理，得到含雷尼镍的膜电极。本发明通过对雷尼镍前体进行表面改性并将其用于制浆，解决了将雷尼镍催化剂直接用于制浆时浆料易沉降分层的问题，便于大规模涂布，而且减少了制浆时分散剂和增稠剂的用量，改善了由于添加助剂带来的膜电极电化学性能降低的问题，提高了膜电极的质量。
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公开(公告)号：CN116334656A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202111534834.7
申请日：2021-12-15
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 国家能源集团新能源有限责任公司 , 国华(赤城)风电有限公司
IPC: C25B9/23 , C25B1/04 , C25B13/02 , C25B13/08 , C25B11/053 , C25B11/031 , C25B11/089 , C25B11/091 , C23C14/08 , C23C14/20 , C23C14/35
Abstract: 本发明涉及电解水技术领域，具体涉及一种碱性电解水制氢用的膜电极及其制备方法。该膜电极包括多孔隔膜和分别负载于所述多孔隔膜两侧的析氢催化剂和析氧催化剂；所述多孔隔膜选自聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚苯硫醚多孔膜中的一种。与传统分离式的隔膜‑Ni网电极组合相比，本发明所述的膜电极采用更薄的高分子多孔隔膜，降低电解水的过电势，同时催化剂与隔膜形成牢固的粘结力，不易脱落，有助于提高膜电极电解水性能的稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118292007A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410307769.1
申请日：2024-03-18
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院
Abstract: 本发明公开了一种碱性电解槽结构，包括电解单元和设于所述电解单元四周的极框，所述电解单元包括电解小室，所述电解小室包括依次堆叠设置的双极板、阳极多孔层、膜电极、阴极多孔层和双极板；其中，所述膜电极包括多孔隔膜和分别负载于所述隔膜的两侧表面的阳极催化剂层、阴极催化剂层；所述阳极多孔层或阴极多孔层包括开孔孔径不同的至少两层堆叠结构，朝着膜电极的方向，开孔孔径逐渐减小。本发明实现了电极与膜一体化，大幅缩小了阴阳极间离子传输阻力，降低内阻。
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公开(公告)号：CN117926314A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202310805090.0
申请日：2023-06-30
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院
IPC: C25B11/036 , C25B11/091 , C25B11/075 , C25B11/089 , C25B11/077 , C25B1/04
Abstract: 本发明提供了一种导电膜电极及其制备方法和应用，包括阳极催化剂层和阴极催化剂层，所述阳极催化剂层中的析氧催化剂和/或阴极催化剂层中的析氢催化剂彼此间的缝隙中填充有半导体纳米颗粒，所述半导体纳米颗粒间形成PN异质结并能够与所述析氧催化剂或析氢催化剂电催化导通。本发明导电膜电极中催化剂彼此间的缝隙中填充有半导体纳米颗粒，半导体纳米颗粒之间充分接触形成PN异质结，半导体纳米颗粒能够与催化剂通过电催化电子导通，被粘结剂包覆的催化剂也能发生催化反应，催化剂的利用率提高，催化反应充分，有效提高了膜电极的电解效率。
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公开(公告)号：CN117926313A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202310804554.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院
IPC: C25B11/036 , C25B1/04 , C25B11/075 , C25B11/089 , C25B11/077 , C25B11/091 , C25B13/08
Abstract: 本发明提供了一种膜电极及其制备方法和应用，所述膜电极包括：隔膜以及分别设于所述隔膜两侧的阳极催化剂层和阴极催化剂层，所述阳极催化剂层和/或阴极催化剂层区别于所述隔膜的一侧的面上覆盖有半导体层；所述阳极催化剂层和/或阴极催化剂层中催化剂彼此间的缝隙中填充有与所述半导体层相反导电类型的半导体颗粒，所述半导体颗粒与所述半导体层直接接触形成PN结，并能够与所述催化剂电催化导通。本发明膜电极中被粘结剂包覆的催化剂也能导电发生催化反应，还增大了膜电极电化学活性面积，提高了膜电极的催化效率和电堆电流密度，降低了欧姆电阻和电堆能耗。
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公开(公告)号：CN117926313B
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202310804554.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院
IPC: C25B11/036 , C25B1/04 , C25B11/075 , C25B11/089 , C25B11/077 , C25B11/091 , C25B13/08
Abstract: 本发明提供了一种膜电极及其制备方法和应用，所述膜电极包括：隔膜以及分别设于所述隔膜两侧的阳极催化剂层和阴极催化剂层，所述阳极催化剂层和/或阴极催化剂层区别于所述隔膜的一侧的面上覆盖有半导体层；所述阳极催化剂层和/或阴极催化剂层中催化剂彼此间的缝隙中填充有与所述半导体层相反导电类型的半导体颗粒，所述半导体颗粒与所述半导体层直接接触形成PN结，并能够与所述催化剂电催化导通。本发明膜电极中被粘结剂包覆的催化剂也能导电发生催化反应，还增大了膜电极电化学活性面积，提高了膜电极的催化效率和电堆电流密度，降低了欧姆电阻和电堆能耗。
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公开(公告)号：CN116334648A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202111534850.6
申请日：2021-12-15
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 国华(赤城)风电有限公司 , 北京低碳清洁能源研究院
IPC: C25B1/04 , C25B9/19 , C25B9/60 , C25B15/023
Abstract: 本发明涉及一种用于碱性电解水的电解液和电解装置，该电解液包含碱性电解质溶液和铵盐。该电解装置包括阴极、阳极、隔膜和阴极电解液、阳极电解液，所述电解液为本发明所述的电解液。本发明通过在碱性电解水的电解液中添加少量的铵盐(例如钼酸铵等)降低电解电势；推测所述铵盐降低电解电势的方式是通过在水溶液中以离子的方式促进水的解离，从而降低碱性电解水的过电位，降低电解电势，提高电解能效。
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