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公开(公告)号：CN105024084A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201510509980.2
申请日：2015-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/86 , H01M4/8668 , H01M4/8673 , H01M4/88 , H01M4/9083
Abstract: 本发明公开了一种高温质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法，所述膜电极由阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层、阴极扩散层组成，其中阳极和阴极催化层由石墨烯气凝胶、PTFE和催化剂混合制成。石墨烯气凝胶是一种低密度固体材料，具有高比表面积、丰富的纳米孔结构、良好的导电性以及憎水特性。含有石墨烯气凝胶的催化层可以有效抑制质子交换膜中磷酸分子在催化层表面的吸附，避免磷酸的流失，提高质子交换膜的寿命，同时其良好的导电性可以降低膜电极的欧姆电阻，从而提高高温质子交换膜燃料电池的输出功率。
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公开(公告)号：CN104600323A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510031476.6
申请日：2015-01-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: Y02E60/523 , H01M4/8605
Abstract: 一种基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极，属于质子交换膜燃料电池技术领域。所述膜电极由阳极扩散电极、质子交换膜和阴极扩散电极组成，其中阳极扩散电极由碳纳米管纸材料制得，阴极气体扩散电极的扩散层由Pt/C碳纸制得。本发明的膜电极不仅可以简化直接甲醇燃料电池的结构，减小其体积，同时很好地解决了直接甲醇燃料电池中由阳极一侧向阴极一侧的甲醇渗透问题，从而阳极甲醇渗透压增加了甲醇的有效利用率，提高了电池的输出功率，并显著地减小了集流板与膜电极之间的接触电阻，而且避免了传统结构中使用PTFE作为传质阻挡层所带来的内阻增加的问题，提高了电池的性能。
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公开(公告)号：CN103956509A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410210933.3
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M8/0258 , H01M8/1011
Abstract: 一种陶瓷化铝合金基自呼吸醇类燃料电池，包括阴极流场板、置于阴极流场板内侧的阴极集流板、绝缘层、膜电极、绝缘层、置于阳极流场板内侧的阳极集流板、阳极流场板以及阳极储液腔，所述阴极流场板上面设置用于“呼吸”的通孔，阴极流场板表面以及通孔内侧生长一层多孔氧化物陶瓷膜；所述阴极集流板和阳极集流板的表面溅射一层金；所述阳极流场板上设置用于供给燃料的流场，阳极流场板表面及流场壁生长一层多孔氧化物陶瓷膜。本发明所述电池与传统电池相比较降低了电池整体质量，增强了流场板抗腐蚀能力，提高了电池的稳定性。同时，本发明加入不锈钢毡作为电流收集板，与流场板流场形成复合流场，增加了供给甲醇溶液的浓度，提高了电池的性能。
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公开(公告)号：CN103949245A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410210569.0
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种微型甲醇重整器燃烧室催化剂的制备方法，所述方法步骤如下：把带有流场的重整器燃烧室作为阳极，置于电解液中，施加直流或交流电压对流场进行处理，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Pt的担载。本发明采用微弧氧化技术，直接在流场的表面原位生长含有Al2O3的氧化物陶瓷膜，然后以其为载体再沉积Pt，本发明制备的催化剂可有效解决现有甲醇重整器燃烧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。
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公开(公告)号：CN103949244A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410210544.0
申请日：2014-05-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于甲醇重整器燃烧室以多孔泡沫铝为载体的铂催化剂的制备方法，以多孔泡沫铝作为阳极，置于含有铝酸盐、硅酸盐、氟锆酸盐、次亚磷酸钠中的一种或两种的电解液中，施加直流或交流电压进行微弧氧化处理，处理时间为10-120分钟，在泡沫铝的表面形成一层多孔的氧化陶瓷膜，以此陶瓷膜作为基底，在其表面进行Pt基催化剂的担载，得到用于甲醇重整器燃烧室的Pt基催化剂。本发明可有效解决现有甲醇重整器燃烧室中氢气与铂接触不充分、催化剂利用率低以及催化剂骨架对催化剂有负面影响等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103943877A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410174174.X
申请日：2014-04-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/8605 , H01M4/8807
Abstract: 本发明提供了一种直接醇类燃料电池膜电极及其制备方法，所述膜电极依次由阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极扩散层组成，其中阳极扩散层和阴极扩散层由石墨烯气凝胶制得。所述膜电极的制备方法包括阴极扩散层与阳极扩散层的制备、阳极催化层的制备、阴极催化层的制备和热压形成膜电极过程。本发明采用石墨烯气凝胶作为阴极扩散层和阳极扩散层，完全替代了传统膜电极结构中的碳纸或碳布。石墨烯气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、高电导率以及良好的热导率和机械强度等优点，且微结构通过改变工艺参数可以调控。
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公开(公告)号：CN103831102A
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201410095610.4
申请日：2014-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种石墨烯催化剂的制备方法，属于燃料电池技术领域。所述方法步骤如下：将石墨烯和二氧化铈均匀分散在乙二醇和异丙醇的混合溶液中，然后加入含有氯铂酸的乙二醇溶液，调节溶液的pH值为10-12，接着微波加热，过滤洗涤至无氯离子，干燥4-10h，即得到甲醇燃料电池用铂/二氧化铈-石墨烯催化剂，所述催化剂以二氧化铈-石墨烯作为载体，铂为活性组分，其中铂载量为10-30wt％，铂与CeO2的原子比为2∶1。本方法具有一步合成的优点，且操作简单高效，铂粒子分散均匀，颗粒半径小，所制备的催化剂对甲醇的电化学氧化具有良好的电催化性能。
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公开(公告)号：CN103825031A
公开(公告)日：2014-05-28
申请号：CN201410098387.9
申请日：2014-03-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: Y02P70/56 , H01M4/8621 , H01M8/0232
Abstract: 本发明提供了一种醇类燃料电池的自呼吸式阴极结构，以解决水淹导致的阴极板自呼吸通道堵塞的问题。本发明的醇类燃料电池的阴极板采用铝合金材料进行制作，上面设置用于“自呼吸”的通孔，阴极板表面与膜电极接触的部分覆盖有一层薄的金层，而与空气接触的部分采用微弧氧化技术制备一层具有超亲水特性的氧化物陶瓷膜。本发明可以解决由于阴极水淹导致的自呼吸通道堵塞的问题，改善氧气的传质，进而提高醇类燃料电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN101599548B
公开(公告)日：2012-03-21
申请号：CN200910072443.0
申请日：2009-07-02
Applicant: 哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司
CPC classification number: Y02P70/56
Abstract: 本发明提供了一种百叶窗结构的自呼吸微型燃料电池结构与制备方法。自呼吸微型燃料电池包括双极板(阳极极板、阴极极板)、膜电极MEA及绝缘材料和夹具，双极板上两侧分别含有与膜电极相对应的流场，流场为平行结构，其中阴极极板4采用“百叶窗”式进气结构，利用夹具(4个)将双极板、绝缘材料与膜电极夹在一起，就可以作为发电单元使用。本发明是一种利用微细精密加工技术制作的微型燃料电池，具有工艺流程简单，制造成本低，占用空间小，节省体积，机械性能好，可加强电池的结构强度等优点。
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公开(公告)号：CN102315457A
公开(公告)日：2012-01-11
申请号：CN201110220771.8
申请日：2011-08-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种被动式微型甲醇燃料电池膜电极及其制备方法。被动式微型甲醇燃料电池膜电极，由质子交换膜、阳极扩散层、阳极催化层、阴极扩散层和阴极催化层组成，阴极催化层是由超吸水纳米颗粒呈梯度分布的三层组成。所述膜电极的制备方法包括阴极扩散层与阳极扩散层的制备、阳极催化层的制备、阴极催化层的制备和热压形成膜电极过程。本发明提高了单体电池的体积比能量，同时降低阴极的水淹程度，增强氧气的传质，从而提高了微型甲醇燃料电池的功率密度与放电稳定性。本发明所述方法具有操作方便快捷、易于控制的优点。
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