质子交换膜及其制备方法、燃料电池

    公开(公告)号:CN119627160A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411587856.3

    申请日:2024-11-08

    Abstract: 本申请提供一种质子交换膜及其制备方法、燃料电池,涉及燃料电池技术领域。所述质子交换膜包括具有多孔结构的基材,所述基材的孔隙中含有活性组分,所述活性组分包括:杂多酸修饰的MOF材料和磺化聚芴联苯吲哚;所述杂多酸与所述MOF材料的重量比为1:(1~3)。本申请提供的质子交换膜具有优异的机械耐久性、高质子传导率以及超薄的特征,能够在减少膜膨胀的同时提高膜机械强度、延展性和化学稳定性。

    一种疏水材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115188994B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202210827701.7

    申请日:2022-07-13

    Abstract: 本发明特别涉及一种疏水材料及其制备方法和应用,属于燃料电池技术领域,所述疏水材料包括NiCo2O4/Ni复合材料,该材料具有纳米针状结构,其复合的微米结构具有连续的三维孔状骨架,而表面的钴酸镍纳米材料具有较大的比表面积,大量中孔等结构特点,使得此材料能够比较稳定的束缚气体,进而在材料表面形成一层薄“气垫”,降低了材料表面自由能,表现出优异的疏水性,进而将该材料用于燃料电池的双极板时,保证了燃料电池在运行过程中,双极板内不残留液态水滴,避免液态水阻挡气体传质,避免水淹的发生,提升了燃料电池的性能。

    一种质子交换膜燃料电池催化层浆料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115149002B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202210653700.5

    申请日:2022-06-09

    Abstract: 本发明特别涉及一种质子交换膜燃料电池催化层浆料及其制备方法和应用,属于燃料电池技术领域,浆料的原料包括:固体催化剂、溶剂、流变助剂和离子聚合物溶液;其中,所述溶剂包括第一溶剂,所述第一溶剂包括含氟有机醇;通过在浆料中添加流变助剂,流变助剂通过氢键或微晶等方式形成空间网状结构,使得浆料具备一定的流变性及触变性,高剪切速率下有着更低的黏度,在浆料分散工艺过程中更有利于催化剂颗粒的分散;低剪切速率下有较高黏度,使得在喷涂过程中催化剂颗粒不易发生沉降,解决了目前浆料不易分散以及喷涂过程中浆料沉降的问题。

    一种质子交换膜燃料电池催化层浆料的制备方法

    公开(公告)号:CN114512680B

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202210058231.2

    申请日:2022-01-19

    Abstract: 本发明特别涉及一种质子交换膜燃料电池催化层浆料的制备方法,属于燃料电池技术领域,方法包括:将固体催化剂颗粒进行润湿,得到湿润催化剂;将湿润催化剂和分散剂进行混合,得到混合溶液;将混合溶液和离子聚合物溶液进行混合和分散,得到催化层浆料;其中,湿润催化剂和分散剂的混合方式为:将湿润催化剂滴加至分散剂,且分散剂的温度不高于10℃;通过对催化剂分散方式进行改进,改变传统的向高浓度的催化剂中加入分散剂,而是将高浓度的催化剂缓慢滴加到分散剂中,从而尽可能降低Pt/C与分散剂接触时的浓度和体系温度,避免部分尚未完全润湿的Pt/C催化醇氧化反应从而放热的可能,进而实现避免面出现催化剂团聚失活的问题。

    一种膜电极及制备方法和燃料电池

    公开(公告)号:CN117393775A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311345783.2

    申请日:2023-10-17

    Abstract: 本申请涉及电极材料技术领域,尤其涉及一种膜电极及制备方法和燃料电池;所述膜电极包括催化层和气体扩散层,膜电极的两端设有双极板,膜电极还包括金属层,金属层设置于气体扩散层和催化层之间,或金属层设置于气体扩散层和双极板之间;金属层的孔隙率为≥0.5;通过在膜电极中引入金属层,并限定金属层的孔隙率,可以有足够的机械强度以支撑膜电极的其他结构,防止压力过大而破坏膜电极结构,同时还能优化膜电极的接触面并降低膜电极的接触电阻,防止压力过小时电极内部未良好接触而导致的接触电阻变大,从而降低膜电极对压力的敏感度;而该金属层在提高膜电极导电性的同时,其孔隙结构可以配合气体扩散层,避免电极反极时所造成的碳腐蚀。

    一种水凝胶、微孔层浆料和气体扩散层及其制备方法

    公开(公告)号:CN114551919B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202210080453.4

    申请日:2022-01-24

    Abstract: 本发明特别涉及一种水凝胶、微孔层浆料和气体扩散层及其制备方法,属于燃料电池技术领域,气体扩散层包括基底层和微孔层,所述微孔层涂覆于所述基底层,微孔层浆料的原料包括:水凝胶、导电炭黑、憎水剂和分散液;其中,所述水凝胶为ZIF‑67/SAP双网络的水凝胶;由于其具有较好的回弹性、较高的导电率及一定的自修复能力,可以改善气体扩散层中强度较低的问题,同时由于水凝胶在其中呈现双网络结构,也提供了相应气体通道和水通道。可以改善因为气体扩散层微孔层破损或划痕等造成的电池性能不佳等问题。(56)对比文件Zhenyuan Bai等.Anti-Biofouling andwater stable balanced charged metalorganic framework-based polyelectrolytehydrogels for extracting uranium fromseawater《.ACS APPLIED MATERIALS &INTERFACES》.2020,第12卷(第15期),第18012-18022页.

    一种抗反极能力的气体扩散层的制备方法

    公开(公告)号:CN114551908B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202210083876.1

    申请日:2022-01-25

    Abstract: 本申请涉及燃料电池领域,尤其涉及一种抗反极能力的气体扩散层的制备方法;所述方法包括:分别得到氧化石墨烯、Ni3S2固体、分散剂和交联剂;将所述氧化石墨烯加入溶剂中进行混合,后加入所述Ni3S2固体进行混合,得到水电解催化剂;将所述水电解催化剂、所述分散剂和所述交联剂进行混合,后进行分散,得到具有抗反极能力的微孔层浆料;将所述微孔层浆料喷涂到商用气体扩散层上,得到具有抗反极能力的气体扩散层;通过将能提升水解反应活性的催化剂Ni3S2负载在氧化石墨烯上,再通过分散剂和交联剂的使用,从而能保证负载催化剂的氧化石墨烯分布均匀,得到具备抗反极能力的微孔层浆料,再将微孔层浆料喷涂在气体扩散层上,能提

    一种MOF衍生的自支撑电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN116895772A

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202310843403.1

    申请日:2023-07-10

    Abstract: 本申请涉及燃料电池电极制备领域,尤其涉及一种MOF衍生的自支撑电极及其制备方法;所述自支撑电极为核壳,内核为导电基质,外壳为MOFs材料;MOFs材料为铁钴磷化物的配位聚合物;在氢质子交换膜燃料电池中的导电基质表面生长出MOFs材料的外壳,一方面利用铁钴磷化物的配位聚合物中的MOFs材料的高表面积和丰富的孔隙结构,可以改善导电基质的骨架结构,提高导电基质的结构稳定性,另一方面利用MOFs材料所具有较高的物理稳定性、热稳定性和化学稳定性,保证导电基质在工作阶段的稳定性,从而综合提高导电基质的机械强度,也可以提高导电基质的导电性,从而使得导电基质所形成的自支撑电极兼具有高导电性和高机械强度。

    一种气体扩散层及其制备方法

    公开(公告)号:CN116826093A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310416728.1

    申请日:2023-04-18

    Abstract: 本申请涉及一种气体扩散层及其制备方法,属于燃料电池技术领域;气体扩散层包括碳纤维、导电剂和疏水剂,碳纤维呈多孔骨架状分布,以形成碳纤维骨架,导电剂和疏水剂附着于碳纤维骨架;该气体扩散层以碳纤维为基底,添加导电剂及疏水剂,使GDL的导电、排水性能更加优异,且具有较强的力学性能,相较于传统的GDL,其没有GDB层与MPL层,这使得其厚度较薄,本体内阻及与CCM之间的内阻均较小,在施用于膜电极时,膜电极的运行过程中气体分配更加合理,扩宽了膜电极的运行范围,进而能够兼顾膜电极在高湿与低湿时的性能。

    抗质子交换膜老化的催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN116826088A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310467956.1

    申请日:2023-04-27

    Abstract: 本申请涉及一种抗质子交换膜老化的催化剂,所述抗质子交换膜老化的催化剂包括:Pt/C催化剂;离子聚合物;TEMPO类试剂,所述TEMPO类试剂为TEMPO或TEMPO衍生物中的至少一种试剂。本申请提供的抗质子交换膜老化的催化剂,通过在催化剂中加入TEMPO类试剂,该催化剂作为质子交换膜燃料电池催化层时,与质子交换膜直接接触,其中的TEMPO类试剂可以有效地与羟基自由基结合,减少羟基自由基对质子交换膜的破坏。

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