公开(公告)号：CN106848345A

公开(公告)日：2017-06-13

申请号：CN201710115699.X

申请日：2017-03-01

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 申双林 ,  匡勇

IPC: H01M8/02 ,  H01M8/04

Abstract: 本发明涉及一种多级燃料电池结构，多级燃料电池结构包括阳极、电解质层、阴极、电极集流体、燃料流道、氧化剂流道、燃料电池控制用转换器，通过燃料电池控制用转换器控制各级电极电压，靠近上游处控制较高的电极电压，沿流道依次降低电极电压，从而更好的解决由于燃料反应造成的燃料浓度沿流道下降、流道上游“干涸”现象以及流道下游“水淹”现象、电池性能下降和阳极破坏等问题。

公开(公告)号：CN118246088A

公开(公告)日：2024-06-25

申请号：CN202410395314.X

申请日：2024-04-02

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 张恒 ,  张纪豪 ,  申双林 ,  郑克晴 ,  辛成运

IPC: G06F30/10 ,  G06F30/20 ,  G16C60/00 ,  G06T17/00 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08

Abstract: 本发明公开了一种燃料电池GDL三维微结构数值模型构建方法和系统，其涉及燃料电池技术领域。包括：通过燃料电池中气体扩散层GDL的结构参数随机生成碳纤维结构数列，对碳纤维结构数列进行收敛，得到碳纤维骨架；将当前孔隙率等于目标孔隙率的碳纤维骨架作为三维微结构重构模型，向三维微结构重构模型依次加入黏合剂模型、疏水剂模型，将体积分数等于设定的目标体积分数的三维微结构重构模型作为初步气体扩散层GDL模型，将质量分数等于设定的目标质量分数的初步气体扩散层GDL模型作为气体扩散层GDL三维微结构数值模型。本发明能够增强模型的真实度，得到的气体扩散层GDL三维微结构数值模型更加接近实际结构。

公开(公告)号：CN118153398A

公开(公告)日：2024-06-07

申请号：CN202410387988.5

申请日：2024-04-01

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 张恒 ,  郑克晴 ,  申双林 ,  张纪豪 ,  辛成运

IPC: G06F30/23 ,  G06F119/14 ,  G06F119/08

Abstract: 本发明公开了一种机械应力对燃料电池微孔层热质传输影响的确定方法，涉及燃料电池微孔层热质传输技术领域，包括以下步骤：对电池微孔层进行数值重构获得电池微孔层的微结构；将微结构输入有限元数值仿真软件获取微结构的有限元数值仿真模型，在模型底面设置为固定约束的金属板，在模型顶部设置金属板并在其上施加不同机械应力，获取微孔层在不同机械压缩比下的应力应变、孔隙率及孔径分布；并利用孔尺度模型获取微孔层在机械压缩下对热质传输的影响。本发明使用随机数值重构出了微孔层的微观结构，利用有限元方法对计算域施加了机械应力，以获取微孔层在不同机械压缩比下的应力应变、孔隙率及孔径分布，根据其并利用孔尺度模型获取微孔层在机械压缩下对热质传输的影响，使得可以准确的获取微孔层在机械压力下的热质传输的影响，能够为未来燃料电池堆组装压力的优化提供理论指导。

公开(公告)号：CN114914500B

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN202210450924.6

申请日：2022-04-27

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 郑克晴 ,  岳允 ,  蔡博文 ,  闫阳天 ,  高寒 ,  申双林 ,  张纪豪 ,  凌意瀚 ,  田云峰 ,  王绍荣

IPC: H01M8/10 ,  H01M8/1069 ,  H01M8/1016

Abstract: 本发明公开了一种抗积碳的固体氧化物燃料电池电解质及其制备方法与应用，所述电解质为传导氢质子型材料和传导氧离子型材料复合而成的双层结构，所述传导氢质子型材料为电解质双层结构的主体材料，沿气流方向间隔设置传导氧离子型材料，且电解质双层结构中相同位置处传导氧离子型材料的面积不同，使得传导氧离子型材料在电解质双层结构中呈T型或倒T型分布。本发明电解质的双层设计实现了在几乎不改变电解质的质子传导特性及电池性能的同时，通过在电解质中间隔设置传导氧离子型材料，允许氧离子由阴极传导至阳极，氧化阳极中含碳燃料生成的固体碳，提高质子传导型固体氧化物燃料电池的抗积碳能力，而且更加安全。

公开(公告)号：CN114914500A

公开(公告)日：2022-08-16

申请号：CN202210450924.6

申请日：2022-04-27

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 郑克晴 ,  岳允 ,  蔡博文 ,  闫阳天 ,  高寒 ,  申双林 ,  张纪豪 ,  凌意瀚 ,  田云峰 ,  王绍荣

IPC: H01M8/10 ,  H01M8/1069 ,  H01M8/1016

Abstract: 本发明公开了一种抗积碳的固体氧化物燃料电池电解质及其制备方法与应用，所述电解质为传导氢质子型材料和传导氧离子型材料复合而成的双层结构，所述传导氢质子型材料为电解质双层结构的主体材料，沿气流方向间隔设置传导氧离子型材料，且电解质双层结构中相同位置处传导氧离子型材料的面积不同，使得传导氧离子型材料在电解质双层结构中呈T型或倒T型分布。本发明电解质的双层设计实现了在几乎不改变电解质的质子传导特性及电池性能的同时，通过在电解质中间隔设置传导氧离子型材料，允许氧离子由阴极传导至阳极，氧化阳极中含碳燃料生成的固体碳，提高质子传导型固体氧化物燃料电池的抗积碳能力，而且更加安全。