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公开(公告)号：CN103943877A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410174174.X
申请日：2014-04-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/8605 , H01M4/8807
Abstract: 本发明提供了一种直接醇类燃料电池膜电极及其制备方法，所述膜电极依次由阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极扩散层组成，其中阳极扩散层和阴极扩散层由石墨烯气凝胶制得。所述膜电极的制备方法包括阴极扩散层与阳极扩散层的制备、阳极催化层的制备、阴极催化层的制备和热压形成膜电极过程。本发明采用石墨烯气凝胶作为阴极扩散层和阳极扩散层，完全替代了传统膜电极结构中的碳纸或碳布。石墨烯气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、高电导率以及良好的热导率和机械强度等优点，且微结构通过改变工艺参数可以调控。
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公开(公告)号：CN103831102A
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201410095610.4
申请日：2014-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种石墨烯催化剂的制备方法，属于燃料电池技术领域。所述方法步骤如下：将石墨烯和二氧化铈均匀分散在乙二醇和异丙醇的混合溶液中，然后加入含有氯铂酸的乙二醇溶液，调节溶液的pH值为10-12，接着微波加热，过滤洗涤至无氯离子，干燥4-10h，即得到甲醇燃料电池用铂/二氧化铈-石墨烯催化剂，所述催化剂以二氧化铈-石墨烯作为载体，铂为活性组分，其中铂载量为10-30wt％，铂与CeO2的原子比为2∶1。本方法具有一步合成的优点，且操作简单高效，铂粒子分散均匀，颗粒半径小，所制备的催化剂对甲醇的电化学氧化具有良好的电催化性能。
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公开(公告)号：CN103825031A
公开(公告)日：2014-05-28
申请号：CN201410098387.9
申请日：2014-03-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: Y02P70/56 , H01M4/8621 , H01M8/0232
Abstract: 本发明提供了一种醇类燃料电池的自呼吸式阴极结构，以解决水淹导致的阴极板自呼吸通道堵塞的问题。本发明的醇类燃料电池的阴极板采用铝合金材料进行制作，上面设置用于“自呼吸”的通孔，阴极板表面与膜电极接触的部分覆盖有一层薄的金层，而与空气接触的部分采用微弧氧化技术制备一层具有超亲水特性的氧化物陶瓷膜。本发明可以解决由于阴极水淹导致的自呼吸通道堵塞的问题，改善氧气的传质，进而提高醇类燃料电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN102315457A
公开(公告)日：2012-01-11
申请号：CN201110220771.8
申请日：2011-08-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种被动式微型甲醇燃料电池膜电极及其制备方法。被动式微型甲醇燃料电池膜电极，由质子交换膜、阳极扩散层、阳极催化层、阴极扩散层和阴极催化层组成，阴极催化层是由超吸水纳米颗粒呈梯度分布的三层组成。所述膜电极的制备方法包括阴极扩散层与阳极扩散层的制备、阳极催化层的制备、阴极催化层的制备和热压形成膜电极过程。本发明提高了单体电池的体积比能量，同时降低阴极的水淹程度，增强氧气的传质，从而提高了微型甲醇燃料电池的功率密度与放电稳定性。本发明所述方法具有操作方便快捷、易于控制的优点。
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公开(公告)号：CN116936889B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202311098521.0
申请日：2023-08-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M8/1004 , H01M8/1011 , H01M4/86
Abstract: 一种高浓度直接甲醇燃料电池膜电极结构，属于燃料电池技术领域，具体方案为：一种高浓度直接甲醇燃料电池膜电极结构，包括依次排列设置的阳极、质子交换膜和阴极，在阳极远离质子交换膜的一面构建甲醇传质阻挡层，所述甲醇传质阻挡层包括多孔纳米材料，所述多孔纳米材料具有亲水性和导电性。本发明在不引入新结构的前提下，增大甲醇至阳极催化层的传质阻力，以降低甲醇渗透，显著提高直接甲醇燃料电池在高浓度甲醇供给下的输出性能，进而提升电池系统能量密度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103956508B
公开(公告)日：2016-07-27
申请号：CN201410210565.2
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M8/0612
Abstract: 本发明公开了一种微型甲醇水蒸气重整室，采用铝合金材料进行制作，其组成包括铝合金主体、铝合金封装端板和微流场结构，所述微流场结构作为重整室内气体流通通道，位于铝合金主体和铝合金封装端板之间、铝合金主体的表面。重整室内部微流场结构流道表面通过微弧氧化法生长一层多孔性质的陶瓷薄膜，并且通过填涂法在陶瓷薄膜上形成重整反应催化层。本发明在重整室内部应用微弧氧化技术制备了一层多孔的氧化物陶瓷膜，从而提高了重整室微流道内的重整催化剂附着能力，并且增大反应物与催化剂的接触面积，提升了甲醇水蒸气反应的效率和甲醇转化率。
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公开(公告)号：CN103949245B
公开(公告)日：2016-03-16
申请号：CN201410210569.0
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种微型甲醇重整器燃烧室催化剂的制备方法，所述方法步骤如下：把带有流场的重整器燃烧室作为阳极，置于电解液中，施加直流或交流电压对流场进行处理，在流场表面形成一层多孔的氧化物陶瓷膜，然后以其为载体，进行重整催化剂Pt的担载。本发明采用微弧氧化技术，直接在流场的表面原位生长含有Al2O3的氧化物陶瓷膜，然后以其为载体再沉积Pt，本发明制备的催化剂可有效解决现有甲醇重整器燃烧室中催化剂的附着力差、反应气体与催化剂接触面积小、催化剂利用率低等问题。
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公开(公告)号：CN103846109B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201410098395.3
申请日：2014-03-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种泡沫金属铝表面改性催化剂载体及其制备方法以及利用该载体制备醇类重整催化剂的方法。所述载体由泡沫金属铝骨架和其表面改性生长出来的多孔氧化物陶瓷膜制备而成，其步骤如下：以多孔泡沫铝作为阳极，置于含有5-20g/mL的铝酸盐、硅酸盐或者氟锆酸盐的电解液中，施加直流或交流电压进行微弧氧化处理，在泡沫铝的表面形成一层多孔的氧化陶瓷膜。以此陶瓷膜作为基底，在其表面进行催化剂的担载，即得醇类重整催化剂。本发明可有效解决现有甲醇重整器中反应气体与催化剂接触不充分、催化剂利用率低以及催化剂骨架对催化剂有负面影响等问题，并某种程度上减少一氧化碳的产生。
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公开(公告)号：CN104577147A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510031477.0
申请日：2015-01-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/94 , H01M4/8878 , H01M4/8882 , H01M8/0271 , H01M8/22
Abstract: 一种基于CNT材料的高稳定性直接甲醇燃料电池膜电极，属于质子交换膜燃料电池技术领域。所述膜电极由阳极扩散电极、Nafion质子交换膜、阴极扩散电极组成，其中阴极扩散电极的扩散层由CNT材料纸制得。本发明的膜电极不仅可以简化直接甲醇燃料电池的结构，减小其体积，同时很好地解决了直接甲醇燃料电池中阴极一侧的水淹问题，从而增加了阴极的氧气传质，提高了电池长时间持续工作的稳定性，并显著地减小了集流板与膜电极之间的接触电阻，而且避免了传统结构中使用PTFE作为传质阻挡层所带来的内阻增加的问题，提高了电池的性能。
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公开(公告)号：CN103022515A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210521762.7
申请日：2012-12-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 无极板微型甲醇燃料电池膜电极及其制备方法，属于质子交换膜燃料电池领域。本发明的无极板微型甲醇燃料电池膜电极由阳极半电极、质子交换膜和阴极半电极组成，所述阳极半电极和阴极半电极依次由不锈钢毡、微孔层和催化层组成，质子交换膜的外侧为催化层，催化层的外侧依次为微孔层和不锈钢毡，其制备方法为：将不锈钢毡裁成矩形并清洗；将微孔层浆料刮涂于不锈钢毡表面方形区域，烘干后将催化剂浆料涂抹于微孔层表面，烘干制得半电极；然后将阳极半电极、阴极半电极和质子交换膜热压成膜电极。本发明将集流板与扩散层一体化，有效的降低了膜电极内部传质阻力，进一步简化了微型甲醇燃料电池的整体结构。
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