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公开(公告)号:CN119581580A
公开(公告)日:2025-03-07
申请号:CN202411802434.3
申请日:2024-12-09
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/0245 , H01M8/0234 , H01M8/1004
Abstract: 本申请属于燃料电池技术领域,具体涉及一种气体扩散层及其制备方法和应用。所述气体扩散层,包括重叠设置的基材层和微孔层;所述微孔层包括下述原料:碳基负载氧化铈材料、第一疏水剂、功能添加剂和溶剂。本申请的有益效果包括:本申请所述气体扩散层中的微孔层含有氧化铈,且本申请所述氧化铈是通过化学合成的方法负载在碳粉上,这种在微孔层中添加氧化铈的方法形成的气体扩散层更加稳定和均一,制备得到的气体扩散层的表面不易脱落氧化铈,有利于提高气体扩散层的耐久性及延长质子交换膜燃料电池的使用寿命;本申请所述微孔层中加入负载氧化铈碳粉为高石墨化度碳粉,进一步提升了气体扩散层的耐久性,而且降低了气体扩散层的接触电阻。
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公开(公告)号:CN116411477B
公开(公告)日:2024-06-07
申请号:CN202310449748.9
申请日:2023-04-24
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC: D21H23/32 , H01M8/04119 , D21H25/06 , D21H25/10
Abstract: 本发明公开一种碳纸疏水处理装置和方法,碳纸疏水处理装置包括依次衔接的放卷组件、疏水组件、烘干组件和收卷组件,其中,疏水组件包括浸渍槽、除泡挡板、传送辊和碳纸刮刀,浸渍槽具有用于盛装疏水液的容纳腔;除泡挡板安装于容纳腔内并将容纳腔分隔为除泡腔室和疏水腔室,除泡腔室邻近放卷组件,疏水腔室邻近烘干组件,除泡挡板和容纳腔的底面之间构成连通除泡腔室和疏水腔室的过液通道;传送辊安装于疏水腔室内并用于与碳纸传动相连;碳纸刮刀有两个并均安装于浸渍槽的下游,两个碳纸刮刀之间形成供碳纸通过的除泡间隙。本发明提供的碳纸疏水处理装置具有降低碳纸上粘附的气泡数量,提高疏水后碳纸品质的优点。
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公开(公告)号:CN119581579A
公开(公告)日:2025-03-07
申请号:CN202411802429.2
申请日:2024-12-09
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/0245 , H01M8/0234
Abstract: 本申请提供一种气体扩散层及其制备方法和应用。所述气体扩散层包括依次层叠设置的碳纤维基底层、中间过渡层和微孔层;碳纤维基底层为经疏水液处理的疏水碳纤维基底层;所疏水液包括第一疏水剂、石墨烯纳米片分散液;中间过渡层为含有中间过渡层涂料的疏水碳纤维基底层,所述中间过渡层涂料包括第二疏水剂、第一导电炭材料、第二导电炭材料、第一表面活性剂和第一溶剂;所述微孔层包括第三疏水剂、第二导电炭材料、第二表面活性剂、石墨烯纳米片分散液和第二溶剂。本申请的有益效果包括:本申请所述气体扩散层包括石墨烯纳米片修饰的碳纤维基底层以及微孔层,在结构上中间过渡层渗透深度和微孔层厚度易于调控,极大的提升了气体扩散层的导热系数。
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公开(公告)号:CN118486840A
公开(公告)日:2024-08-13
申请号:CN202410550408.X
申请日:2024-05-06
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
Abstract: 本发明实施例提供了一种气体扩散层及其制备方法和质子交换膜燃料电池,属于燃料电池技术领域。所述制备方法包括以下步骤:S1.采用所述疏水溶液对基材进行疏水处理,然后进行第一次烘干,得到疏水性基材;S2.对所述疏水性基材进行高温预处理,所述高温预处理的温度为260℃~320℃,所述高温预处理的时间为5min~10min,得到预处理基材;S3.将微孔层浆料涂布在所述预处理基材表面,然后进行第二次烘干,在所述预处理基材表面制备得到气体扩散层半成品;S4.将所述气体扩散层半成品进行高温烧结热处理,在所述预处理基材表面制备得到气体扩散层。所述方法通过减小气体传输层的过渡区的厚度,提高气体扩散层的水气传输能力,从而提高质子交换膜燃料电池的电化学性能。
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公开(公告)号:CN117117209A
公开(公告)日:2023-11-24
申请号:CN202311379567.X
申请日:2023-10-24
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本申请公开了一种气体扩散层及其制备方法和应用,其中气体扩散层包括基底层、第一微孔层和第二微孔层,基底层为负载有第一疏水剂和第一稀土氧化物的碳材料层;第一微孔层设在基底层的表面,第一微孔层的材料含有第一导电剂和第二疏水剂;第二微孔层设在所述第一微孔层远离基底层一侧的表面,第二微孔层的材料含有第二稀土氧化物、第二导电剂和第三疏水剂。本申请的气体扩散层,基底层、第一微孔层、第二微孔层均具有疏水性,且基底层含有自由基淬灭剂第一稀土氧化物,第二微孔层含有自由基淬灭剂前驱体第二稀土氧化物,可以高效消除燃料电池反应过程中产生的自由基,保护质子膜,从而大幅度提升膜电极的耐久性。
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公开(公告)号:CN118198382A
公开(公告)日:2024-06-14
申请号:CN202410476137.8
申请日:2024-04-19
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M8/023 , H01M8/0234 , H01M8/0245 , H01M8/0243 , H01M4/88 , H01M8/1007
Abstract: 本申请提出一种微孔层浆料及其制备方法、优化方法和应用,其中微孔层浆料的优化方法,包括:预设微孔层的目标渗透率;根据所述目标渗透率预设所述微孔层浆料的目标粘度值、目标中值粒径以及溶剂的目标表面张力和目标沸点;根据所述目标表面张力和所述目标沸点,以符合所述目标表面张力及目标沸点的溶剂作为目标溶剂;测试不同导电剂对所述目标溶剂的第一粘度,筛选所述第一粘度符合所述目标粘度值要求的导电剂作为目标导电剂;将所述目标溶剂、目标导电剂、预设疏水剂和预设助剂以不同的质量比混合,得到多组混合物。本申请的微孔层浆料的优化方法,可使优化后的微孔层浆料满足目标工况条件下的微孔层入侵碳纸等基底的渗透程度。
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公开(公告)号:CN117117209B
公开(公告)日:2024-02-09
申请号:CN202311379567.X
申请日:2023-10-24
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本申请公开了一种气体扩散层及其制备方法和应用,其中气体扩散层包括基底层、第一微孔层和第二微孔层,基底层为负载有第一疏水剂和第一稀土氧化物的碳材料层;第一微孔层设在基底层的表面,第一微孔层的材料含有第一导电剂和第二疏水剂;第二微孔层设在所述第一微孔层远离基底层一侧的表面,第二微孔层的材料含有第二稀土氧化物、第二导电剂和第三疏水剂。本申请的气体扩散层,基底层、第一微孔层、第二微孔层均具有疏水性,且基底层含有自由基淬灭剂第一稀土氧化物,第二微孔层含有自由基淬灭剂前驱体第二稀土氧化物,可以高效消除燃料电池反应过程中产生的自由基,保护质子膜,从而大幅度提升膜电极的耐久性。
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公开(公告)号:CN114665105B
公开(公告)日:2024-06-18
申请号:CN202210293741.8
申请日:2022-03-23
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种微孔层浆料的制备方法,包括如下步骤:a、将导电碳基材料和乙烯‑四氟乙烯共聚物纳米微球混合,在砂磨机中进行纳米研磨,形成导电碳基材料/乙烯‑四氟乙烯共聚物纳米粉末;b、将溶剂、表面活性剂和所述步骤a得到的导电碳基材料/乙烯‑四氟乙烯共聚物纳米粉末混合,球磨,制得微孔层浆料。进一步,还包括步骤c,将步骤b制得的微孔层浆料进行真空脱泡处理,同时进行搅拌。本发明的方法制得的微孔层浆料粒度小,无气泡,导电碳基材料和疏水性物质包覆性好,分散均匀,稳定性好,长期存放而不易沉降和团聚。
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公开(公告)号:CN115360362A
公开(公告)日:2022-11-18
申请号:CN202211040080.4
申请日:2022-08-29
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种抗反极气体扩散层及其制备方法、膜电极和燃料电池。采用第一溶剂、第一表面活性剂、第一导电炭材料、第一疏水性树脂制得第一浆料;采用第二溶剂、第二表面活性剂、γ‑MnO2电解水催化剂、第三溶剂、第三表面活性剂、第二导电炭材料、PMMA纳米粉、PTFE乳液制得第二浆料;在碳基材上涂覆第一浆料,干燥,再涂覆第二浆料,干燥,热处理,制备得到抗反极气体扩散层。本发明的方法采用非贵金属电解水催化剂γ‑MnO2;分布均一性好,体系稳定;第一微孔层中未加入电解水催化剂,第二微孔层中加入电解水催化剂,电解水催化剂的利用率高,成本低;气体扩散层的抗反极性能好,工艺易实现,能够批量生产。
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公开(公告)号:CN114665105A
公开(公告)日:2022-06-24
申请号:CN202210293741.8
申请日:2022-03-23
Applicant: 国家电投集团氢能科技发展有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种微孔层浆料的制备方法,包括如下步骤:a、将导电碳基材料和乙烯‑四氟乙烯共聚物纳米微球混合,在砂磨机中进行纳米研磨,形成导电碳基材料/乙烯‑四氟乙烯共聚物纳米粉末;b、将溶剂、表面活性剂和所述步骤a得到的导电碳基材料/乙烯‑四氟乙烯共聚物纳米粉末混合,球磨,制得微孔层浆料。进一步,还包括步骤c,将步骤b制得的微孔层浆料进行真空脱泡处理,同时进行搅拌。本发明的方法制得的微孔层浆料粒度小,无气泡,导电碳基材料和疏水性物质包覆性好,分散均匀,稳定性好,长期存放而不易沉降和团聚。
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