氢气和氧气制备系统
    62.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113969409B

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202111453933.2

    申请日:2021-12-01

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种氢气和氧气制备系统,包括:可再生能源回收装置;电容器件,所述电容器件的电力输入端与所述可再生能源回收装置的电力输出端连接;电解槽装置,所述电容器件的电力输出端与所述电解槽装置连接。上述氢气和氧气制备系统,通过可再生能源回收装置产生电能,通过电容器件稳定平滑可再生能源回收装置的电压,之后耦合接入电解槽装置中,将电解液(如纯净水或海水等)制取氢气及氧气。由于可再生能源回收装置产生电能通过电容器件稳定电压后输入电解槽装置中,有效避免了电压的波动性及间歇性,降低电解槽装置催化剂层的脱落情况,提高电解效率;避免气体产量突然变化而导致电解槽装置内部压力的变化,减少安全隐患。

    提高燃料电池电解质层致密度的方法和燃料电池

    公开(公告)号:CN115775902A

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211641934.4

    申请日:2022-12-20

    Abstract: 本发明公开了提高燃料电池电解质层致密度的方法和燃料电池,提高燃料电池电解质层致密度的方法包括:提供金属支撑体;在所述金属支撑体一侧表面形成阴极层:在所述阴极层远离所述金属支撑体的一侧表面形成孔隙率为5‑10%的第一电解质层;令所述第一电解质层远离所述金属支撑体的表面与熔融金属接触,并通过外接电源令所述熔融金属在所述第一电解质层的孔内发生电化学氧化反应,以获得所述电解质层。由此方法制备的电解质层致密度较高和稳定性较好,能够有效降低燃料电池内阻。

    一种碳氢燃料热解与水蒸气重整耦合制合成气方法及制合成气系统

    公开(公告)号:CN115744823A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202310026928.6

    申请日:2023-01-09

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供一种碳氢燃料热解与水蒸气重整耦合制合成气方法,包括以下步骤:将碳氢燃料从底部通入耦合反应器内,所述耦合反应器内装有熔融态金属催化剂,所述碳氢燃料自下而上经过熔融态金属催化剂,发生热解反应生成热解气;所述热解气与水蒸气在耦合反应器内混合后进行重整反应,得到湿基合成气,将所述湿基合成气进行气液分离,得到富氢合成气;所述熔融态金属催化剂为过渡金属、后过渡金属或半金属。本发明的碳氢燃料热解与水蒸气重整耦合制合成气方法解决了重整催化剂硫中毒、易积碳以及重整反应器温度分布不均匀的问题,保证了反应温度,进而保证了水蒸气重整反应的进行。本发明还提供了一种碳氢燃料热解与水蒸气重整耦合制合成气系统。

    一种镍基析氧电极、其制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114959768B

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210845166.8

    申请日:2022-07-19

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及电解水催化剂技术领域,尤其涉及一种镍基析氧电极、其制备方法及应用。所述镍基析氧电极包括:泡沫镍基底材料;复合在所述泡沫镍基底材料上的分层多孔镍沉积层;复合在所述分层多孔镍沉积层上的镍铁氢氧化物沉积层。本发明的目的是克服现有制备镍基析氧电催化剂材料方面存在的比表面积小、活性位点少的缺点。本发明中,经过动态氢气泡模板法沉积后的泡沫镍表面明显形成了分层多孔结构,状似麦穗;不仅增大了催化活性位点数目,分层结构还有益于气泡逸出,在大电流密度下不容易被气泡覆盖表面,所以在大电流密度下仍保持较低的过电位,显示了优异的催化性能。本发明提供的镍基析氧电极可以用于电解水制氢,具有较优的催化性和稳定性。

    液态金属换热装置及固体氧化物燃料电池电堆

    公开(公告)号:CN114744242A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210529647.8

    申请日:2022-05-16

    Abstract: 本发明公开了液态金属换热装置及固体氧化物燃料电池电堆。该液态金属换热装置包括液态金属、换热板、换热器和电磁泵,换热板包括导电外壳、液流内壳和绝缘支撑件,液流内壳设置在导电外壳的内腔中,液流内壳通过绝缘支撑件与导电外壳相连,液流内壳和导电外壳之间具有中空夹层,液流内壳内部具有液态金属通道,换热板适于与固体氧化物燃料电堆中的电池片贴合,换热器和电池泵与换热板间形成液态金属循环通路。该液态金属换热装置不仅能够适当降低电堆正常运行温度,同时能有效降低电池板温度的不均匀性,还能延长电堆的使用寿命并降低额外功耗,从而不仅能够提高SOFC电堆的功率密度,还更加安全、可靠。

    一种甲醇重整器及燃料电池

    公开(公告)号:CN114249298B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210169354.3

    申请日:2022-02-24

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种甲醇重整器及燃料电池,甲醇重整器包括重整器主体;重整器主体包括:反应室,反应室具有反应室入口和反应室出口;填充在反应室内的催化主体,催化主体为蜂窝结构,且至少催化主体的蜂窝孔内壁设置有催化剂层;流体盛放腔体,用于盛放待反应流体,且流体盛放腔体的出口与反应室入口连通,反应室出口用于输出待反应流体反应后生成的反应气体;加热组件,加热组件分别加热反应室及流体盛放腔体,以使待反应流体处于气体状态。由于催化主体为蜂窝结构,增大了催化剂层的面积,进而增加了流体与催化剂接触的面积,提高了反应效率。此外,由于加热组件能够使得待反应流体始终处于气体状态,因此,进一步提高了反应效率。

    电解系统及电极板
    68.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113802131A

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202111358602.0

    申请日:2021-11-17

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种电解系统及电极板,所述电极板的内部具有封闭的第一容纳腔,所述第一容纳腔内设置有第一相变材料。第一相变材料的相变可以吸收或释放热量,通过第一相变材料调整电解槽内温度,以使电解槽内温度始终保持的合适的范围,与现有技术中设置换热设备和加热通道相比,结构更简单且成本更低。另外,电极板内设置第一相变材料,可以防止局部热点的出现,以维持电解槽温度的稳定,延长使用寿命。

    电解槽流场板结构
    69.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113249746B

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110744141.4

    申请日:2021-07-01

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种电解槽流场板结构,包括:电解槽端板(1);设置于所述电解槽端板(1)上的电解质出口(2);设置于所述电解槽端板(1)上的电解质入口(6),所述电解质出口(2)与所述电解质入口(6)对称设置;设置于所述电解槽端板(1)上的热管(4),所述热管(4)的冷凝段靠近所述电解质入口(6),所述热管(4)的蒸发段靠近所述电解质出口(2)。本发明提供的电解槽流场板结构,有效减小了电解质出口和电解质入口之间的温度差,提高电解槽端板上温度的均匀分布程度,提高了电解温度,进而有效提高了电解槽运行效率;有效降低了电解质出口的温度,进而避免了电解质出口易发生电解质沸腾的问题,消除安全隐患。

    气体净化方法和气体净化系统

    公开(公告)号:CN113041777A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110270723.3

    申请日:2021-03-12

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种气体净化方法和气体净化系统,气体净化方法包括步骤:1)控制原料气流入吸附器,吸附器内的压力升至吸附压力后,控制吸附器内未被吸附的非产品气流出吸附器;2)吸附器内的吸附剂吸附饱和后,控制原料气停止流入吸附器,顺放吸附器内未被吸附的气体;3)顺放结束后,采用产品气顺冲吸附器;4)顺冲结束后,再生吸附剂并收集吸附剂吸附的产品气。上述气体净化方法,通过吸附器内的吸附剂来吸附产品气,原料气中杂质气体不会影响吸附器的吸附效率,提高了净化效率;在吸附器内的吸附剂吸附饱和后,顺放吸附器内剩余的气体,并采用产品气顺冲吸附器,减少了吸附器内杂质气体的残留量,提升了产品气的纯度,从而提高了净化效率。

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