一种燃料电池膜电极制备方法及其在燃料电池系统上的应用

    公开(公告)号:CN118538942B

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202410680873.5

    申请日:2024-05-29

    Abstract: 本发明公开了一种燃料电池膜电极制备方法及其在燃料电池系统上的应用,所述制备方法包括以下步骤:将特制浆料采用静电纺丝技术在阴极侧构筑膜电极催化层内高连通性、高工况适应性质子传导骨架网络,所述骨架浆料中包括PFSA离聚物树脂、氧化硅颗粒、高分子载体和分散溶剂中的一种或多种;再将催化剂浆料采用静电喷涂方法喷涂在已形成的质子传导骨架上。该催化层同时具有高质子传导能力、高催化剂利用率以及对较干工况的高耐受性,电化学活性面积大,能够在较低湿度下仍保持较高的质子电导率和性能输出,同时节省了燃料电池电堆中的增湿成本,避免了复杂的水管理问题,极大提升了燃料电池发电性能和多种较干工况适应性,降低了电堆发电成本。

    一种高稳定非贵金属氧还原催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN118380593A

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202410486640.1

    申请日:2024-04-22

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明属于电催化和燃料电池领域,特别涉及一种二维高稳定非贵金属氧还原催化剂的制备方法。包括,步骤1:由CoMn‑LDH、钴金属盐、锌金属盐和PVP材料制得ZIF‑67‑PVP‑LDH材料;步骤2:将步骤1获得的ZIF‑67‑PVP‑LDH材料在氮气气氛下高温碳化为CoNC‑PVP‑LDH催化剂。该方法利用LDH表面阳离子与ZIF‑67中咪唑的金属配位作用,形成二维片状催化剂,使MOF均匀锚定在LDH上,阻止CoNC纳米颗粒在高温下的团聚,构建了活性位置均一化的纳米结构,有效防止局部电流过大造成的催化剂腐蚀,提高了催化剂的电化学性能与稳定性。

    燃料电池关键材料核心部件关联数据库的构建方法及数据库

    公开(公告)号:CN116414805A

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202310401457.2

    申请日:2023-04-15

    Applicant: 重庆大学

    Inventor: 丁炜 何凤铃

    Abstract: 本发明提供了一种质子交换膜燃料电池材料部件老化数据库构建方法,以质子交换膜燃料电池核心指标出发,确立四个核心一级因子,关联核心一级因子与关键材料、核心部件,得到的所述数据库包括:材料部件模块、老化方案模块、数据表征模块、老化预测模块。本发明通过提供的材料部件老化数据库建立了单个或多个关键材料与核心部件老化对燃料电池性能与寿命预测模型,收录了燃料电池各部件材料老化前后物理、化学参数,帮助研究人员根据需求高效、快捷筛选所需材料并获得相应参数,加快研发进度。

    一种抗氧化镍基燃料电池阳极催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN115842137A

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211521262.3

    申请日:2022-11-30

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及燃料电池技术领域,具体公开了一种抗氧化镍基燃料电池阳极催化剂及其制备方法。该阳极催化剂的活性组分为碳掺杂氧化物包覆镍纳米颗粒,其制备方法包括将镍前驱体、金属氧化物前驱体和有机络合物在溶剂中混合后加热反应一段时间,得到氧化物有机络合物包裹的氢氧化镍;将所述氧化物有机络合物包裹的氢氧化镍在还原气氛中高温煅烧,得到抗氧化镍基燃料电池阳极催化剂。采用本发明中的方法所制备的镍基燃料电池阳极催化剂,具有较高的碱性氢氧化活性和优异的稳定性,在0至1.2V(相对于标准氢电极)阳极电位范围能稳定催化氢氧化。该镍基阳极催化剂燃料电池中表现出良好的电催化性能和稳定性。

    一种磷化钼酸盐前驱体制备高性能钼基析氢电极的方法

    公开(公告)号:CN104988536B

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201510471565.2

    申请日:2015-08-04

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种磷化钼酸盐前驱体制备高性能钼基析氢电极的方法,属于水电解及氯碱工业中电催化析氢领域。本发明首先对泡沫镍进行预处理,然后通过水热合成法在预处理后的泡沫镍基底表面原位生长钼酸盐前驱体,最后将制得的前驱体和磷源一起放入管式炉中对钼酸盐前驱体进行磷化处理,制备出高性能的钼基析氢电极。本发明方法新颖,所需工艺简单,生产成本低,对设备要求较低,适合工业生产,且该电极比表面积大、与基底结合牢固,具有优异的析氢活性和稳定性,可广泛应用于水电解、氯碱工业析氢领域。

    一种高活性高稳定性燃料电池复合催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN105107541A

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201510572192.8

    申请日:2015-09-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种高活性高稳定性燃料电池复合催化剂的制备方法,属于燃料电池技术领域。本发明首先在Pt/C催化剂表面包覆一层多巴胺,利用多巴胺对过渡金属阳离子良好的吸附性能来吸附金属前驱体,然后用二氧化硅将聚合物进行封装,利用二氧化硅的固形与限域作用,控制聚合物前驱体的热解损失及热处理形貌转换,高温热解借助铂和过渡金属的表面偏析效应一步合成合金纳米粒子与氮掺杂碳修饰层,构筑氮掺杂碳包覆中空合金纳米粒子的低铂-非金属复合结构催化剂。本发明克服了催化剂在烧结过程中的迁移团聚与长大,有效控制颗粒尺寸,催化剂的有高活性比表面积,且操作简单,易于工业化生产,可广泛应用于以质子交换膜为电解质的燃料电池。

    一种质子交换膜燃料电池催化剂载体的制备方法

    公开(公告)号:CN102324530B

    公开(公告)日:2014-03-26

    申请号:CN201110251462.7

    申请日:2011-08-29

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种质子交换膜燃料电池催化剂载体的制备方法,属于燃料电池技术领域。本发明首先采用季铵盐插层扩大蒙脱土层间距离、疏松整体结构,然后通过多元醇-水化方法将蒙脱土剥离成单层,再通过季铵盐水化反应将单层蒙脱土破碎成为50~200纳米的片层结构,最后采用纳米涂层技术将全氟磺酸树脂涂覆于蒙脱土单片层上形成具有优良质子传导能力、合适孔隙率以及独特单片层结构的燃料电池催化剂载体材料。本发明工艺简单,成本低廉,适合工业化生产,采用本发明制备的催化剂载体可广泛应用于质子交换膜燃料电池领域。

    一种多孔镍基钌氧化物复合析氢电极的制备方法

    公开(公告)号:CN103422116A

    公开(公告)日:2013-12-04

    申请号:CN201310355681.9

    申请日:2013-08-15

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种多孔镍基钌氧化物复合析氢电极的制备方法,属于电解制氢技术领域。本发明首先利用阴极析氢反应产生的气泡作为模板剂,在镍基表面构筑镍有序多孔结构,增大电极的比表面积,促进后续分散钌氧化物活性物种;然后将钌沉积在多孔镍基前驱体电极上,再放入马弗炉中进行退火处理,形成多孔镍基钌氧化物复合电极,增强了催化层与基底之间的相互作用力,且孔道依然开放,从而使电极在反应过程中产生的氢气及时扩散离开电极,防止催化层在析氢过程中发生脱落现象,使电极表现出较高的析氢催化活性和稳定性。本发明方法简单易行,操作安全,生产成本低廉,适用于氯碱工业、电解水制氢中高电流密度条件下的电解反应。

    一种钛钨氧化物包覆碳纳米管载铂电催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN103394350A

    公开(公告)日:2013-11-20

    申请号:CN201310355675.3

    申请日:2013-08-15

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种钛钨氧化物包覆碳纳米管载铂电催化剂的制备方法,属于燃料电池技术领域。本发明采用溶胶凝胶法在碳纳米管表面均匀包覆钛钨氧化物,再通过热处理形成结晶度高、电导率高的钛钨氧化物包覆层,并以此负载铂催化剂。一方面,高度结晶的钛钨氧化物均匀包覆碳纳米管,构建电子互传通道增强导电性,有效避免载体的腐蚀和抑制催化剂流失,极大的提高催化剂的活性、稳定性和铂利用率。另一方面,钛钨氧化物包覆层加速分解氧还原中间产物过氧化氢,降低了过氧化氢的产率,减小了过氧化氢对催化剂和电解质膜的影响,从而延长燃料电池系统的使用寿命。本发明方法简单,容易工业化生产,制备的催化剂可应用于以质子交换膜为电解质的燃料电池。

    一种质子交换膜燃料电池非铂氢阳极催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN103331172A

    公开(公告)日:2013-10-02

    申请号:CN201310301423.2

    申请日:2013-07-18

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明的目的是针对现有铱基催化剂制备方法存在的问题,提供一种质子交换膜燃料电池非铂氢阳极催化剂的制备方法。本发明以浓氨水为络合剂首先形成镍氨络合阳离子;然后在水浴蒸干条件下,利用镍氨络合阳离子与铱络合阴离子间的静电吸引作用将镍铱前驱体均匀地沉淀在导电碳载体表面;最后通过氢气气氛热处理,使Ir、Ni从络合物中同步缓释、还原、合金化形成成分均一、纳米粒子分布均匀的碳载铱镍合金催化剂。本发明大大简化了传统的铱基催化剂制备方法,所制备的催化剂表面清洁、粒径小、高分散,金属利用率及氢氧化活性得到有效提高。

Patent Agency Ranking