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公开(公告)号：CN110380061A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910594895.9
申请日：2019-07-03
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/86 , H01M8/0234 , H01M8/0245 , H01M4/88
Abstract: 本发明公开了一种全工况匹配的燃料电池扩散层及其制备方法；所述扩散层由多孔导电碳纸基底层和导电碳粉微孔层组成，所述扩散层在燃料电池结构中位于气体流道和质子交换膜之间，所述基底层位于气体流道一侧；所述基底层在平行于扩散层方向上具有憎水性梯度，同时所述微孔层在垂直于扩散层方向上具有憎水性梯度。在高湿度工况下本发明的微孔层具有沿流场板到膜电极方向上升的憎水性梯度，能够有效改善阴极的排水效果，提高扩散层的气体传输速率；在中低湿度工况下，本发明的微孔层具有沿流场板到膜电极方向下降的憎水性梯度，可起到一定的保湿作用，能够保证质子交换膜充分润湿，降低电池内阻，提高电池的输出性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119481094A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411573438.9
申请日：2024-11-06
Applicant: 上海交通大学 , 上海唐锋能源科技有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/0245 , H01M8/0234 , H01M8/0243
Abstract: 本发明涉及一种气体扩散层双层微孔结构及其制备方法，属于燃料电池技术领域。所述气体扩散层包括依次层叠设置的基底层、疏水微孔层、亲水微孔层；其中亲水微孔层通过添加具有金属离子吸附功能的聚合物，可以起到减轻金属离子污染、降低金属离子进入催化层对电池性能产生不良影响的程度，疏水微孔层的超疏水大孔结构保证了质子交换膜燃料电池大电流密度运行时优异的排水能力，亲水的微孔层作为过渡层具备降低接触电阻提升质子交换膜燃料电池中低电密区性能的功能。通过这种设计使得本发明所制备的气体扩散层双层微孔结构具有高效水管理和具有金属离子捕捉功能的特点。
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公开(公告)号：CN111964991A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010814006.8
申请日：2020-08-13
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于燃料电池催化层的离子污染Nafion薄膜的制备及测试方法，涉及燃料电池测试领域；浓度小于2wt.％的Nafion溶液在以硅为基底的叉指电极上通过自组装12小时～48小时取出晾干后，浸泡在硝酸和硝酸钴的离子交换溶液中24小时以上得到离子污染的Nafion薄膜。通过调整溶液配比得到污染程度不同的薄膜；利用交流阻抗谱的电化学方法得到不同污染程度的Nafion薄膜的电导率变化。通过测试不同污染程度的薄膜的质子电导率的变化，反应电池中由于催化剂衰减导致的离聚物污染对质子传导的影响。建立离子交换溶液配比，薄膜污染程度与薄膜电导率之间的关系。便于通过电池质子的电导率测试结果，推断电池中Nafion离聚物的污染程度。便于电池长时间运行后的衰减机理的相关研究的开展。
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公开(公告)号：CN110380061B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910594895.9
申请日：2019-07-03
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/86 , H01M8/0234 , H01M8/0245 , H01M4/88
Abstract: 本发明公开了一种全工况匹配的燃料电池扩散层及其制备方法；所述扩散层由多孔导电碳纸基底层和导电碳粉微孔层组成，所述扩散层在燃料电池结构中位于气体流道和质子交换膜之间，所述基底层位于气体流道一侧；所述基底层在平行于扩散层方向上具有憎水性梯度，同时所述微孔层在垂直于扩散层方向上具有憎水性梯度。在高湿度工况下本发明的微孔层具有沿流场板到膜电极方向上升的憎水性梯度，能够有效改善阴极的排水效果，提高扩散层的气体传输速率；在中低湿度工况下，本发明的微孔层具有沿流场板到膜电极方向下降的憎水性梯度，可起到一定的保湿作用，能够保证质子交换膜充分润湿，降低电池内阻，提高电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN110530954A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910803326.0
申请日：2019-08-28
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N27/416 , H01M8/04537 , H01M8/04664
Abstract: 本发明公开了一种非贵金属催化剂膜电极耐久性测试方法，包括分别测试膜电极初始的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后对膜电极进行恒压放电的衰减测试，再测试膜电极衰减后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后向膜电极通入干燥氮气吹扫，最后用电化学工作站测试膜电极氮气吹扫后极化曲线。本发明针对非贵金属催化剂膜电极，通过测试膜电极恒压放电衰减前后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子阻抗以及膜电极氮气吹扫前后的极化曲线，测试条件与膜电极测试条件相同，测试数据真实可靠。可以从活化极化、欧姆极化和传质极化三个角度全面进行膜电极耐久性测试，对非贵金属催化剂膜电极的开发具有重要意义。
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公开(公告)号：CN110530954B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910803326.0
申请日：2019-08-28
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N27/416 , H01M8/04537 , H01M8/04664
Abstract: 本发明公开了一种非贵金属催化剂膜电极耐久性测试方法，包括分别测试膜电极初始的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后对膜电极进行恒压放电的衰减测试，再测试膜电极衰减后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后向膜电极通入干燥氮气吹扫，最后用电化学工作站测试膜电极氮气吹扫后极化曲线。本发明针对非贵金属催化剂膜电极，通过测试膜电极恒压放电衰减前后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子阻抗以及膜电极氮气吹扫前后的极化曲线，测试条件与膜电极测试条件相同，测试数据真实可靠。可以从活化极化、欧姆极化和传质极化三个角度全面进行膜电极耐久性测试，对非贵金属催化剂膜电极的开发具有重要意义。
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