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公开(公告)号：CN118472285A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410744968.9
申请日：2024-06-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 一种适配低湿低背压工况的膜电极的制备方法，它涉及燃料电池膜电极的制备方法，它是要解决现有的膜电极在低湿低背压工况下易失水、质子传导困难致性能快速下降的问题。本方法：一、制备氧硫共掺杂碳材料；二、制备烷基咪唑基质子型离子液体；三、配制保水层浆料；四、制备保水层；五、配制膜电极催化层浆料；六、制备膜电极。本发明的膜电极在背压为100kPa、相对低湿度为20％的H2/O2环境下的峰值功率密度最高能够达到1.44W/cm2，比传统膜电极提升了8.3％。通过电堆极化测试表明，发明的膜电极在0.65V时的电流密度达到1.65A/cm2，可比传统膜电极提升了16％，可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN116845253B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202310769996.1
申请日：2023-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种质子交换膜燃料电池催化层三相界面的调控方法，它涉及质子交换膜燃料电池膜电极的制法。它是要解决现有的质子交换膜燃料电池催化层内部三相反应界面分布不均而影响电化学性能的技术问题。本方法：一、制备硫掺杂改性碳载体；二、制备Pt/C催化剂；三、配制膜电极浆料；四、制备膜电极。本发明通过碳载体硫掺杂改性提高载体的亲水性、分阶段调控浆料中溶剂配比以及控温工艺三种手段相结合的方式，定向调控ionomer在Pt表面的吸附状态，实现ionomer在催化剂上的定向吸附，改善质子交换膜燃料电池催化层内的Pt‑ionomer三相反应界面，提升催化层反应能力，降低催化剂使用量和成本，可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN119419320A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411748918.4
申请日：2024-12-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/92 , H01M4/88
Abstract: 一种质子交换膜燃料电池的自增湿膜电极的制备方法，它涉及膜电极的制法，它是要解决现有的自增湿膜电极的性能差的技术问题。本方法：一、利用2,4,6‑三甲酰基均苯三酚和2,5‑二氨基苯磺酸用两相法合成COFs材料；二、利用Pt/C催化剂和全氟磺酸离聚物溶液配制浆料a；利用COFs材料、Pt/C催化剂和全氟磺酸离聚物溶液配制自增湿催化层浆料b；三、浆料a涂在质子交换膜的阳极面，浆料b涂在阴极面，得自增湿膜电极。该电极以H2/O2为燃料、在20％相对湿度下的功率密度为756.3mW/cm2；以H2/air为燃料、在50％相对湿度下的功率密度为437.8～879.7mW/cm2，可用于燃料电池领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117254042B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311334431.7
申请日：2023-10-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/88 , H01M4/92 , H01M8/1004
Abstract: 一种质子交换膜燃料电池无裂纹膜电极的制备方法，它涉及质子交换膜燃料电池膜电极的制备方法。它是要解决现有的直涂法制备质子交换膜燃料电池膜电极时催化层时存在的质子交换膜溶胀严重、催化层龟裂、三相反应界面数量少而影响电池性能及耐久性的技术问题。本方法：一、制备氧、氟双掺杂改性碳载体；二、制备高载量Pt/C催化剂；三、配置免消泡催化剂浆料；四、催化层的涂覆与干燥，得到质子交换膜燃料电池无裂纹催化层。本发明制备的催化层无龟裂且均匀、平整，在燃料电池中，催化层的峰值功率密度达到1.42W/cm2，在额定电压0.65V处，功率密度能够达到1.23W/cm2。可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN118472285B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202410744968.9
申请日：2024-06-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 一种适配低湿低背压工况的膜电极的制备方法，它涉及燃料电池膜电极的制备方法，它是要解决现有的膜电极在低湿低背压工况下易失水、质子传导困难致性能快速下降的问题。本方法：一、制备氧硫共掺杂碳材料；二、制备烷基咪唑基质子型离子液体；三、配制保水层浆料；四、制备保水层；五、配制膜电极催化层浆料；六、制备膜电极。本发明的膜电极在背压为100kPa、相对低湿度为20％的H2/O2环境下的峰值功率密度最高能够达到1.44W/cm2，比传统膜电极提升了8.3％。通过电堆极化测试表明，发明的膜电极在0.65V时的电流密度达到1.65A/cm2，可比传统膜电极提升了16％，可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN116845253A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310769996.1
申请日：2023-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种质子交换膜燃料电池催化层三相界面的调控方法，它涉及质子交换膜燃料电池膜电极的制法。它是要解决现有的质子交换膜燃料电池催化层内部三相反应界面分布不均而影响电化学性能的技术问题。本方法：一、制备硫掺杂改性碳载体；二、制备Pt/C催化剂；三、配制膜电极浆料；四、制备膜电极。本发明通过碳载体硫掺杂改性提高载体的亲水性、分阶段调控浆料中溶剂配比以及控温工艺三种手段相结合的方式，定向调控ionomer在Pt表面的吸附状态，实现ionomer在催化剂上的定向吸附，改善质子交换膜燃料电池催化层内的Pt‑ionomer三相反应界面，提升催化层反应能力，降低催化剂使用量和成本，可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN117254042A
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311334431.7
申请日：2023-10-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/88 , H01M4/92 , H01M8/1004
Abstract: 一种质子交换膜燃料电池无裂纹膜电极的制备方法，它涉及质子交换膜燃料电池膜电极的制备方法。它是要解决现有的直涂法制备质子交换膜燃料电池膜电极时催化层时存在的质子交换膜溶胀严重、催化层龟裂、三相反应界面数量少而影响电池性能及耐久性的技术问题。本方法：一、制备氧、氟双掺杂改性碳载体；二、制备高载量Pt/C催化剂；三、配置免消泡催化剂浆料；四、催化层的涂覆与干燥，得到质子交换膜燃料电池无裂纹催化层。本发明制备的催化层无龟裂且均匀、平整，在燃料电池中，催化层的峰值功率密度达到1.42W/cm2，在额定电压0.65V处，功率密度能够达到1.23W/cm2。可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN217588991U
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202122534183.3
申请日：2021-10-21
Applicant: 南京时拓能源科技有限公司 , 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/0271
Abstract: 本实用新型提供一种可改善物质传输和水管理能力的气体扩散层，包括基底层和负载在基底层上的微孔层；所述基底层上具有通过亲水剂浸渍获得的基底层亲水区和通过憎水剂浸渍获得的基底层憎水区；其中所述基底层亲水区处于进气口一侧，面积占基底层总面积的2/3，基底层憎水区处于出气口一侧,面积占基底层总面积的1/3；所述微孔层负载在基底层上，所述微孔层包括微孔层亲水区和微孔层憎水区，所述微孔层亲水区处于进气口一侧,面积占微孔层总面积的1/3，所述微孔层憎水区处于出气口一侧,面积占微孔层总面积的2/3。本实用新型通过构建具有亲/憎水分区结构的气体扩散层，来改善膜电极内部的气体传输和水管理情况，进而提升膜电极寿命、改善燃料电池性能。
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