一种仿生多级分叉流场的燃料电池双极板及其实现方法

    公开(公告)号:CN114267848A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111602875.5

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿生多级分叉流场的燃料电池双极板及其实现方法。本发明采用分配流道和收集流道在沿气体传输方向上流道的宽度和长度分别呈梯度降低和呈梯度增加,使得反应气体定向传输的同时提升仿生多级分叉流场的传质效率,促进反应气体均匀分布,同时避免靠近出口过大的传质任务的收集流道出现堵塞现象,使得生成物水及时呈梯度排出;分配流道和收集流道之间分布有左右两侧相互对称的两级流道单元,显著降低燃料电池的压降和泵送功率,使得反应生成的水快速排出;同时使未发生反应气体得到多次循环传输利用,提高反应气体的利用率;本发明降低压降、泵送功率的同时提升传质效率,改善燃料电池的水管理,最终提升燃料电池的性能与稳定性。

    具有仿生主动集排水功能的燃料电池双极板及集排水方法

    公开(公告)号:CN114068948A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111361187.4

    申请日:2021-11-17

    Abstract: 本发明公开了一种具有仿生主动集排水功能的燃料电池双极板及集排水方法。本发明在流场壁面形成仿荷叶表面的低黏附效应的疏水特性的低表面能薄膜,刻蚀低表面能薄膜形成仿仙人掌棘刺的具有亲水性的周期性排列的亲水图案,疏水处理后的壁面刻蚀亲水图案形成了仿沙漠甲虫背部的亲水和疏水耦合耦合的仿生表面;当燃料电池产水量小于需水量时,能够有效捕集产物水,并将其收集和均匀分布,进而增强质子交换膜的质子电导率;当燃料电池产水量大于需水量时,在气体扩散层表面积聚的液滴能够被吸出并捕集在流场壁面的仿生表面上,通过仿生表面主动排水和气流拖拽的协同作用,加快了流场的排水速度,增强了传质效率,进而提高了燃料电池的性能和稳定性。

    一种仿肺多层结构燃料电池双极板及其实现方法

    公开(公告)号:CN112054225B

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202010965803.6

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿肺多层结构燃料电池双极板及其实现方法。本发明采用仿肺多层结构双极板设计,包括气体分布层、定向吹气层和排水层;反应气体经进气口泵输进气体分布层,经四级传气单元逐级传导气体,使气体均匀且最大面积的进入到气体扩散层参与电池反应,增强传质均匀性;在倾斜的定向吹气孔的作用下,将泵气压力分解为传质分力Fy和排水分力Fx,传质分力压缩气体进入到气体扩散层参与电池内部电化学反应,排水分力吹扫通道内部堆积的水,再结合设计的矩形状流道和流道底部具有倾斜角β的倾斜底面,及时将产生的水排出,避免了液滴在电池内部阻塞,综合提高了燃料电池均匀传质和快速排水两方面性能,进而整体提高了燃料电池的工作性能。

    一种仿肺多层结构燃料电池双极板及其实现方法

    公开(公告)号:CN112054225A

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN202010965803.6

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿肺多层结构燃料电池双极板及其实现方法。本发明采用仿肺多层结构双极板设计,包括气体分布层、定向吹气层和排水层;反应气体经进气口泵输进气体分布层,经四级传气单元逐级传导气体,使气体均匀且最大面积的进入到气体扩散层参与电池反应,增强传质均匀性;在倾斜的定向吹气孔的作用下,将泵气压力分解为传质分力Fy和排水分力Fx,传质分力压缩气体进入到气体扩散层参与电池内部电化学反应,排水分力吹扫通道内部堆积的水,再结合设计的矩形状流道和流道底部具有倾斜角β的倾斜底面,及时将产生的水排出,避免了液滴在电池内部阻塞,综合提高了燃料电池均匀传质和快速排水两方面性能,进而整体提高了燃料电池的工作性能。

    无机凝胶材料及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN111939850A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010367999.9

    申请日:2020-04-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本申请涉及无机材料领域,提供了一种无机凝胶材料及其制备方法和用途,其中,无机凝胶材料的制备方法包括如下步骤:将属于VB、VIB或VIIB族且原子序数小于75的无机金属含氧酸盐,和属于第四周期过渡元素的无机金属盐通过溶剂混合;对混合后的溶液作凝胶化处理,得到无机水凝胶。本申请所提供的技术方案的无机凝胶材料的制备方法成本低廉、可靠性好。

    一种基于摩擦性能的软硬相间形貌仿生材料的制备方法

    公开(公告)号:CN107085659B

    公开(公告)日:2020-06-23

    申请号:CN201710268728.6

    申请日:2017-04-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于仿生材料领域,具体的说是一种基于摩擦性能的软硬相间形貌仿生材料的制备方法。该方法包括以下步骤:步骤一、确定弹性模量不同的两种材料的配比;步骤二、确定弹性模量大的材料的基本体尺寸;步骤三、根据步骤一和步骤二得出的弹性模量不同的两种材料的配比和基本体尺寸采用激光加工、3D打印、物理共混的方法制备出软硬相间仿生材料。本发明制备的软硬相间形貌仿生材料方法简单,有优秀的耐磨性能、拉伸性能、抗冲击性能,其中以蜣螂、蚯蚓等土壤动物体表为原型,表面分布有一定规律的仿生耦合单元体的仿生材料,表现了出色的减阻、耐磨特性,并用于工程实际中,取得了较好的经济效益和社会效益。

    一种对送粉式激光增材制造制件同步改性的方法

    公开(公告)号:CN108247056B

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201810176392.5

    申请日:2018-03-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种对送粉式激光增材制造制件同步改性的方法,该方法是在激光增材制造制件加工过程中增加同步跟随滚压工艺,包括:选择合适的滚压轮尺寸;对实现滚压功能的滚轮高度进行校准;对校准好高度的滚压轮,根据制件所需达到滚压加工效果判别滚压力大小范围,进而调整滚压轮的进给量;3D打印喷头按照打印路径在打印基板上运行;打印过程中可根据当前制件加工的相对高度,调整滚压力大小;对完成滚压力大小调整的滚压轮,进行同步跟随滚压工作;打印层逐层叠加,冷却后形成金属制件。该方法能够不改变工件的形状,而使金属制件内在质量及内部的组织结构得到改善,增加了制件致密性,提高了制件强度。

    一种仿鱼鳃表面微纳结构的空气阴极

    公开(公告)号:CN107706436B

    公开(公告)日:2019-04-09

    申请号:CN201710950043.X

    申请日:2017-10-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种仿鱼鳃表面微纳结构的空气阴极属空气阴极燃料电池领域。本发明在传统空气阴极基础上,针对空气燃料电池在空气阴极扩散层氧气传质方面存在的局限,结合氧气供给时产生的速度,基于鱼鳃表面微纳机构的启示,设计了空气阴极的扩散层微纳机构表面,加速气体传质速率,提高空气阴极的性能。本发明在阴极扩散层上每平方厘米设有16个大凹槽,半径为1mm,深度为0.1mm,排布于扩散层一侧,每个大凹槽内部排布有25个小凹槽,半径为0.1mm,深度为0.1mm。在有一定的风速流过空气阴极表面时,凹槽能改变气体流场的分布,延长气体在阴极表面的停留时间;形成湍流,产生垂直于阴极表面的分速度,从而加快空气透过扩散层,达到提高电池反应速率的效果。

    一种耦合仿生六边形织构耐磨减阻表面的制备方法

    公开(公告)号:CN104259780B

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201410480056.1

    申请日:2014-09-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种耦合仿生六边形织构耐磨减阻表面的制备方法,包括步骤一、选择钢作为待加工原材料,利用磨床对待加工的钢进行表面预处理;步骤二、对进行机械加工的数控铣床的刀具行走路线进行编程,进而对预处理后的钢进行机械加工;步骤三、在经过机械加工后的钢表面涂上吸收层,设置激光器加工参数,对钢的表面进行激光热处理加工;步骤四、把经过激光热处理后得到的钢进行抛光,得到耦合仿生非光滑六边形织构表面。本发明利用机械加工和激光加工结合的优势,在实现耐磨减阻等提高金属表面机械性能的同时,还具有储屑减磨、储油、储气、润滑等多功能特性,在保证加工精度的条件下,还可以降低加工成本、提高加工效率,实现批量生产。

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