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公开(公告)号：CN103022509A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210527141.X
申请日：2012-12-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: Y02E60/523
Abstract: 微型直接甲醇燃料电池膜电极及其制备方法，涉及一种燃料电池及其制备方法。本发明的膜电极由阳极扩散层、阳极催化层（3）、质子交换膜（4）、阴极催化层（5）、阴极扩散层组成，所述阴极催化层（5）由内层（5a）、中间层（5b）和外层（5c）三层组成，与阴极扩散层最近的是外层（5c），与质子交换膜（4）最近的是内层（5a），其制备方法为：以碳纸或碳布为支撑层，然后涂覆由碳材料与聚四氟乙烯等组成的扩散层，再多次涂覆由催化剂、Nafion树脂、造孔剂等组成的浆液，然后热处理压制成膜电极。本发明抑制了质子交换膜的水渗透作用，增强了阴极到阳极的反水效果，提高了气体扩散传质能力。
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公开(公告)号：CN116742043A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310682114.8
申请日：2023-06-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/1011 , H01M8/1072 , H01M8/1018
Abstract: 一种有甲醇固态化存储燃料供给结构的PDMFC及工作方法，属于直接甲醇燃料电池技术领域。系统控制器与电磁阀、空气泵、甲醇泵及燃料泵连接，燃料箱和水箱与甲醇泵连通并内有碳气凝胶，气液分离器与甲醇泵、燃料泵及燃料电池连通，空气泵、燃料泵与燃料电池连通。方法如下：甲醇泵向反应仓中泵入水和甲醇形成甲醇溶液；燃料泵将甲醇溶液送到电池阳极侧内；空气泵抽取空气到电池阴极侧内；燃料电池反应产物进入气液分离器内生成稀释的甲醇溶液；甲醇泵抽入新的甲醇形成新的甲醇溶液供到电池阳极侧形成工作循环。本发明通过碳气凝胶作为甲醇的存储载体，实现了甲醇的固态化存储，甲醇无渗透和泄漏风险，提高了系统的可靠性，摆放方向更灵活。
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公开(公告)号：CN109713319A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201811613526.1
申请日：2018-12-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/04291
Abstract: 本发明公开了一种碳气凝胶作为阴极吸水层在微型直接甲醇燃料电池膜电极中的应用，所述微型直接甲醇燃料电池的膜电极结构包括：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，碳气凝胶阴极吸水层位于阴极催化层与质子交换膜之间。本发明将碳气凝胶作为被动式直接甲醇燃料电池的阴极吸水层，通过在阴极催化层中建立液体压力，将更多的水从阴极输送回阳极，从而提高燃料电池可承受的甲醇浓度，进而提升燃料电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN108963307A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810502713.6
申请日：2018-05-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M8/1011 , H01M8/0258 , H01M8/04089
CPC classification number: H01M8/1011 , H01M8/0258 , H01M8/04089
Abstract: 本发明提供一种具有微通道的微型直接甲醇燃料电池及微通道的处理方法，其中的电池包括阴极端板、阴极集流板、质子交换膜、阳极集流板、阳极端板和燃料室，阴极端板与阴极集流板连接，阳极端板与所述阳极集流板连接，阳极集流板与阳极集流板电联形成回路；燃料室具有储液腔，质子交换膜夹在阴极集流板与阳极集流板之间且对应于储液腔的位置；在阳极端板上对应于储液腔的位置开设有通槽，在阳极端板面向阳极集流板的一侧开设有至少一条从通槽连通至阳极端板边缘的用于排除二氧化碳气体的超疏水微通道。利用本发明能够使二氧化碳气体直接从阳极端板的侧面排出，减少甚至完全阻止二氧化碳气体进入阳极端板的流场，从而提高电池中的阳极甲醇传质能力。
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公开(公告)号：CN103949260B
公开(公告)日：2016-03-16
申请号：CN201410210584.5
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种铝合金微型甲醇重整室腔体内流道表面催化剂的制备方法，对铝合金重整室内流场进行表面改性处理，然后在其表面原位制备甲醇重整催化剂。所述制备步骤如下：把带有流场的铝合金重整室作为阳极，置于电解液中，施加直流或交流电压对流场表面进行处理，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Cu/ZnO的担载。本发明制备的催化剂可有效解决现有甲醇重整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，并某种程度上减少一氧化碳的产生。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103943872B
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201410174249.4
申请日：2014-04-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种被动式醇类燃料电池的阴极水管理结构，所述阴极水管理结构包括阴极集流板、阴极流场板，其中阴极流场板上面设置自呼吸通孔，阴极流场板的背面设置有用于收集液态水的上沟道，阴极流场板的正面设置有用于收集液态水的下沟道，上沟道和下沟道利用圆孔相连通，并在上沟道上、下沟道上以及阴极流场板与阴极集流板相接触的表面上采用微弧氧化技术制备一层氧化物陶瓷膜。本发明解决了液体水淹导致的阴极流场自呼吸通道堵塞的问题，改善了氧气的传质，提高了电池的性能。
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公开(公告)号：CN105148962A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510510021.2
申请日：2015-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B01J27/224 , B01J35/10 , C01B3/32
Abstract: 一种甲醇水蒸气重整制氢体系催化剂的担载方法，涉及一种能提高甲醇水蒸气微型重整器性能的催化剂的担载方法。本发明以碳化硅泡沫陶瓷为载体，将商业成品铜基甲醇重整催化剂球磨成粉，然后制成稳定的悬浊液，再用浸泡法将催化剂担载到泡沫陶瓷载体上。本发明可以增加商业成品甲醇重整催化剂在载体上的附着量，有利于甲醇水蒸气制氢转化率的提高，另外还可以提高催化剂的附着性，避免气流较大时催化剂被吹落影响甲醇水蒸气微型重整器的性能。
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公开(公告)号：CN105126931A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510509943.1
申请日：2015-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种甲醇水蒸气制氢体系催化剂的担载方法，涉及一种能提高甲醇水蒸气微型重整器性能的催化剂的担载方法。为了解决催化剂脱落造成的重整器性能下降以及脱落的催化剂堵塞出气孔等问题，本发明对微流道铝板进行表面的电化学腐蚀，使其出现台阶状的孔来增加表面粗糙度和比表面积。然后将电化学刻蚀好的铝板在稀硝酸中氧化，使其表面形成一层薄薄的氧化层，氧化层可以使为催化剂提供支架使其更易附着于载体。将催化剂担载到表面经过上述过程处理的微流道铝板上，可以增加催化剂的附着量、提高催化剂在载体上的附着性，从而提高甲醇的转化率，改善甲醇水蒸气微型重整器的性能。
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公开(公告)号：CN103972515A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410243424.0
申请日：2014-06-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/8605 , H01M4/88 , H01M4/9075 , H01M8/1011
Abstract: 一种高比能量直接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技术领域。所述膜电极由阳极气体扩散电极、质子交换膜和阴极气体扩散电极组成，其中阳极气体扩散电极和阴极气体扩散电极的扩散层均由石墨烯气凝胶/不锈钢毡复合材料制得，同时扩散层也兼作甲醇水溶液（阳极）和液体水（阴极）的传质阻挡层以及集流板。本发明的膜电极不仅简化了直接甲醇燃料电池的结构，而且提高了阳极储液腔甲醇燃料的使用浓度，增强了水从阴极向阳极的反向传输，降低了甲醇渗透，从而提高了直接甲醇燃料电池的比能量。
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公开(公告)号：CN103943872A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410174249.4
申请日：2014-04-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M8/04156 , H01M8/0258
Abstract: 本发明公开了一种被动式醇类燃料电池的阴极水管理结构，所述阴极水管理结构包括阴极集流板、阴极流场板，其中阴极流场板上面设置自呼吸通孔，阴极流场板的背面设置有用于收集液态水的上沟道，阴极流场板的正面设置有用于收集液态水的下沟道，上沟道和下沟道利用圆孔相连通，并在上沟道上、下沟道上以及阴极流场板与阴极集流板相接触的表面上采用微弧氧化技术制备一层氧化物陶瓷膜。本发明解决了液体水淹导致的阴极流场自呼吸通道堵塞的问题，改善了氧气的传质，提高了电池的性能。
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