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公开(公告)号：CN105186019B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201510638342.0
申请日：2015-09-30
申请人： 北京理工大学 , 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司
摘要： 本发明公开了一种碳燃料电池煤基燃料联合处理装置及其处理方法。本发明的联合处理装置包括：煤基体储备装置、物理清洗装置、化学脱硫装置、电化学脱硫装置、电池燃料收集装置、煤泥水处理装置、硫酸回收装置以及硫化物回收装置；本发明提出了PCE联合处理工艺，改善煤的微观结构，便于阳极电化学反应的发生；能够有效地去除煤基体中99％以上的灰分和挥发分，去除90％～95％以上的全硫，满足了燃料电池对碳纯度的要求；提出了整套的煤基燃料电池燃料装置，为以后燃料电池的工业化推广提供了原料处理装置的参考；PCE联合处理方法原理简单，设备成本低，对解决碳燃料电池硫中毒、硫污染和燃料电池的工业化推广具有重要意义。
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公开(公告)号：CN105206846B
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201510583169.9
申请日：2015-09-14
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
CPC分类号： Y02E60/526 , Y02P70/56
摘要： 本发明公开了一种镍镧复合材料阴极及其直接碳燃料电池和制备方法。本发明的镍镧复合材料阴极包括两种材料，第一种材料为镍，第二种材料为镧系金属或氧化镧La2O3；本发明的镍镧复合材料阴极便于制成面积大、形状复杂的非晶态和纳米晶薄膜材料，适合连续作业和大规模生产；而且合金膜的组成容易控制，生产工艺简单，成本较低等；采用本发明的镍镧复合材料阴极的直接碳燃料电池DCFC在中温下放电性能稳定，输出了较高的功率密度和电流密度，具有较高的燃料转化效率；本发明采用的镍镧复合材料不溶解，不会污染熔融碱电解质和熔融碳酸盐电解质。
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公开(公告)号：CN105206859A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510631785.7
申请日：2015-09-29
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
CPC分类号： H01M8/225 , H01M8/04798
摘要： 本发明公开了一种直接碳燃料电池的微米碳流体气相造泡装置及其造泡方法。本发明通过流化床装置形成湍流，并在阳极进气口设置了布风板，碳与氧气反应产生的二氧化碳气体在阳极气体循环装置和布风板的作用下，产生气泡，碳颗粒高密度聚集在气泡的表面，增加局部碳浓度，气泡再与阳极接触时破碎，消除层流内层，提高传质速度增加电池功率密度；并且碳燃料微米加工成碳颗粒，在流化气体作用下，形成微米流体，使得碳燃料的直接电化学反应界面从二维拓展到三维，增加气、液、固三相的反应界面和反应频度，大大提高了传质速度，提高了单位时间和空间内的功率密度；电解质采用三种溶液的复配溶液，优化电解质的物理性能，降低电解质的湍流流速。
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公开(公告)号：CN105206858A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510583241.8
申请日：2015-09-14
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
CPC分类号： H01M8/22 , H01M4/8652 , H01M8/04089 , H01M8/04201
摘要： 本发明公开了一种流化床电极碳燃料电池装置及其控制方法。本发明采用阳极进气口、阳极出气口、流化床阳极管道和阳极气体循环装置构成阳极流化床装置；阴极进气口、阴极出气口、流化床阴极管道和阴极气体循环装置构成阴极流化床装置；流化床装置增大了阳极和阴极的电化学反应界面，提高了气液固三相的反应频度，增强了电极的传热和传质，提高了碳燃料电池的综合性能；阴极采用镍镧复合材料，并且加工成多维立体形状，可以有效提高单位空间内的电化学反应；熔融碱电解质采用LiOH、KOH和NaOH的混合配比溶液，能够从更大程度上增强提高电化学反应的速率和效率，并且降低了碳燃料电池的反应温度，抑制或避免了布杜阿尔反应的发生。
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公开(公告)号：CN105186024A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510599179.1
申请日：2015-09-18
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
摘要： 本发明公开了一种以共晶熔融氢氧化物混合物为电解质的直接碳燃料电池。本发明的直接碳燃料电池包括：反应装置、阳极板仓、阴极板仓、阳极、阴极、阳极集流板、阴极集流板、微孔隔板、阴极管道、空气循环装置、节气片、电解质和碳燃料；电解质采用共晶熔融氢氧化物混合物，能够提高整个电解质的导电性能，提升电解质活性，有利于电极界面与反应界面的充分接触以及界面固体产物层的剥离，降低欧姆阻抗和活化阻抗；阴极采用镍镧复合材料，并且加工成多维立体形状，可以有效提高单位空间内的电化学反应；阴极进气采用浓度不低于35％水汽的氧气或空气混合气体，可以有效地避免电解质中氢氧根的消耗。
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公开(公告)号：CN105186019A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510638342.0
申请日：2015-09-30
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
CPC分类号： H01M8/06
摘要： 本发明公开了一种碳燃料电池煤基燃料联合处理装置及其处理方法。本发明的联合处理装置包括：煤基体储备装置、物理清洗装置、化学脱硫装置、电化学脱硫装置、电池燃料收集装置、煤泥水处理装置、硫酸回收装置以及硫化物回收装置；本发明提出了PCE联合处理工艺，改善煤的微观结构，便于阳极电化学反应的发生；能够有效地去除煤基体中99％以上的灰分和挥发分，去除90％～95％以上的全硫，满足了燃料电池对碳纯度的要求；提出了整套的煤基燃料电池燃料装置，为以后燃料电池的工业化推广提供了原料处理装置的参考；PCE联合处理方法原理简单，设备成本低，对解决碳燃料电池硫中毒、硫污染和燃料电池的工业化推广具有重要意义。
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公开(公告)号：CN105186024B
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201510599179.1
申请日：2015-09-18
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
摘要： 本发明公开了一种以共晶熔融氢氧化物混合物为电解质的直接碳燃料电池。本发明的直接碳燃料电池包括：反应装置、阳极板仓、阴极板仓、阳极、阴极、阳极集流板、阴极集流板、微孔隔板、阴极管道、空气循环装置、节气片、电解质和碳燃料；电解质采用共晶熔融氢氧化物混合物，能够提高整个电解质的导电性能，提升电解质活性，有利于电极界面与反应界面的充分接触以及界面固体产物层的剥离，降低欧姆阻抗和活化阻抗；阴极采用镍镧复合材料，并且加工成多维立体形状，可以有效提高单位空间内的电化学反应；阴极进气采用浓度不低于35％水汽的氧气或空气混合气体，可以有效地避免电解质中氢氧根的消耗。
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公开(公告)号：CN105206846A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510583169.9
申请日：2015-09-14
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
CPC分类号： Y02E60/526 , Y02P70/56 , H01M4/8652 , H01M4/8875 , H01M8/143 , H01M8/22
摘要： 本发明公开了一种镍镧复合材料阴极及其直接碳燃料电池和制备方法。本发明的镍镧复合材料阴极包括两种材料，第一种材料为镍，第二种材料为镧系金属或氧化镧La2O3；本发明的镍镧复合材料阴极便于制成面积大、形状复杂的非晶态和纳米晶薄膜材料，适合连续作业和大规模生产；而且合金膜的组成容易控制，生产工艺简单，成本较低等；采用本发明的镍镧复合材料阴极的直接碳燃料电池DCFC在中温下放电性能稳定，输出了较高的功率密度和电流密度，具有较高的燃料转化效率；本发明采用的镍镧复合材料不溶解，不会污染熔融碱电解质和熔融碳酸盐电解质。
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公开(公告)号：CN105186025A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510599212.0
申请日：2015-09-18
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
CPC分类号： H01M8/225 , H01M4/8652 , H01M8/04104 , H01M8/04753
摘要： 本发明公开了一种阴极进气可反馈控制的直接碳燃料电池及其控制方法。本发明的直接碳燃料电池包括：反应装置、阳极板仓、阴极板仓、阳极、阴极、阳极集流板、阴极集流板、微孔隔板、电解质和碳燃料；本发明通过增加了电子控制单元、节气片、空气循环装置和电磁阀等可控流量系统，很好地实现了阴极进气的流量控制，提高了阴极反应速度和导电性能，实现了电流密度输出的稳定性；电子控制单元设定了熔融碱溶液电解质不同温度下的电流密度参考值，并且实现了节气片的多级调节，能够更好地控制进气流量，实现稳定控制；阴极进气采用不低于35％水汽的氧气或空气的混合气体，可以有效地避免电解质中氢氧根的消耗。
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公开(公告)号：CN105206858B
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201510583241.8
申请日：2015-09-14
申请人： 山西宇翔信息技术有限公司 , 北京宇翔科创投资有限公司 , 北京理工大学
IPC分类号： H01M8/22 , H01M8/04089 , H01M8/04014 , H01M4/86
摘要： 本发明公开了一种流化床电极碳燃料电池装置及其控制方法。本发明采用阳极进气口、阳极出气口、流化床阳极管道和阳极气体循环装置构成阳极流化床装置；阴极进气口、阴极出气口、流化床阴极管道和阴极气体循环装置构成阴极流化床装置；流化床装置增大了阳极和阴极的电化学反应界面，提高了气液固三相的反应频度，增强了电极的传热和传质，提高了碳燃料电池的综合性能；阴极采用镍镧复合材料，并且加工成多维立体形状，可以有效提高单位空间内的电化学反应；熔融碱电解质采用LiOH、KOH和NaOH的混合配比溶液，能够从更大程度上增强提高电化学反应的速率和效率，并且降低了碳燃料电池的反应温度，抑制或避免了布杜阿尔反应的发生。
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