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公开(公告)号：CN114602764B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202011452264.2
申请日：2020-12-09
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明提供了一种制备燃料电池膜电极的静电狭缝涂布方法，采用涂布法制备燃料电池膜电极时，通过对涂布设备的狭缝施加静电，并控制固定膜材料的平台电势为零，以使催化剂浆料处于高压静电场中，燃料电池催化剂浆料中的离子交换树脂是由负电的碳氟骨架和正电的磺酸根组成，在电场作用下，离子交换膜树脂的分子结构会发生一定程度上的定向排列，本发明通过施加高压静电场，以达到控制浆料中离子交换膜树脂定向排列的目的，可以使涂布法制备的催化层微观结构上产生部分有序的结构，进而有利于提高膜电极性能。
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公开(公告)号：CN109921041B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN201711319139.2
申请日：2017-12-12
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种非贵金属氮掺杂空心碳纳米管电催化剂的制备方法。具体的说是在盐酸溶液中，在无表面活性剂的情况下，以一种自制或商业化的非贵金属有机框架材料(MOF)为金属源和碳源前驱体，在其表面原位聚合生成聚苯胺(PANI)，于高温下两次热解得到非贵金属氮掺杂空心碳纳米管催化剂。采用该制备方法得到的电催化剂材料在燃料电池和电解池方面具有巨大的应用前景。
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公开(公告)号：CN109873175B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201711262723.9
申请日：2017-12-04
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种低温燃料电池用氮化三维载体担载铂钴铱合金结构催化剂的制备方法。具体的说是，首先将碳纳米管氧化预处理，再进行氧化石墨烯还原及其与含氧碳纳米管的氮化及三维组装，接着进行完成二维TaC纳米片层在三维组装载体上原位合成，继而完成金属纳米颗粒的担载，之后除去PtCoIr合金纳米颗粒中的不稳定的钴元素，最后热处理促使PtCoIr合金纳米颗粒的充分合金化。测试发现，其氧还原催化活性与稳定性良好。采用该制备方法得到的电催化剂在低温质子交换膜燃料电池方面具有巨大的应用前景。
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公开(公告)号：CN108711630B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201810593992.1
申请日：2018-06-11
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/04014 , H01M8/0432 , H01M8/04701
Abstract: 本发明涉及一种质子交换膜燃料电池在零度以下启动的方法，在阳极通混合气催化预热，阳极的尾气通入阴极，使得未反应的混合气在阴极发生催化反应，实现阴阳极同时升温的效果。本发明在传统催化冷启动方法上得以改进，阴阳极可同时发生催化反应，给电池提供热量，可以实现‑45℃甚至更低温度范围的低温启动，燃料得到充分利用，降低电池启动功耗，大大缩减低温启动时间。
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公开(公告)号：CN110896150B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201811063446.3
申请日：2018-09-12
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/1069 , H01M8/1072 , H01M8/1086 , H01M8/1088 , H01M8/1053 , C08F112/14
Abstract: 一种离子液体单体聚合制备阴离子交换膜的方法，包括如下步骤：低温下一定比例氯甲基苯乙烯、胺单体和引发剂搅拌均匀，得到离子液体与引发剂混合溶液；混合溶液浸润多孔基体薄膜后将薄膜放置在聚酯片中热压聚合制得氯型阴离子交换膜；氯型阴离子交换膜在一定浓度强碱中碱交换，得到氢氧型阴离子交换膜。本发明利用率低温环境降低反应速率，使含聚合引发剂的单体在液态下充分混合，通过热压聚合一步实现离子化和单体聚合反应，没有氯甲基化和胺化步骤、无需使用高致癌的氯甲醚和恶臭的三甲胺，环境友好，步骤简单，可通过单体投放比例直接调节季胺基团浓度和控制交联度，制备出的膜具有较高的离子传导率和良好的机械强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111224114A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN201811419005.2
申请日：2018-11-26
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/90
Abstract: 本发明涉及一种碳载双金属氮化物电催化剂的制备及其应用。具体的说是将钴盐、锌盐以及碳载体溶于乙醇溶剂中，将三者超声分散均匀，制得混合溶液；恒温搅拌一段时间后升温，蒸干溶剂；然后将制得的产物放入管式炉中，通入氨气，高温氮化，制得碳载双金属氮化物材料。采用该制备方法得到的电催化剂材料在燃料电池和电解池方面具有巨大的应用前景。
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公开(公告)号：CN106876757B
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201510925102.9
申请日：2015-12-12
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/1016 , H01M8/1018 , H01M8/1065 , H01M8/1069
Abstract: 本发明公开了一种功能化增强型质子交换膜及其制备方法。在纯氧型质子交换膜燃料电池中，为了避免氢气渗透，需要采用较厚的质子交换膜，但是由于氢氧燃料电池的运行环境湿度较大，容易给质子交换膜带来严重的溶胀问题，在电池停车后电池环境变干又会使质子交换膜发生收缩，进而使质子交换膜受到严重的机械损伤。目前商品化的增强型质子交换膜，通过在膜中引入增强骨架，可以显著降低其溶胀变形率，提高质子膜的机械强度，但是其厚度最多只能达到20微米，无法满足纯氧型燃料电池的应用要求。本发明针对上述问题，提出了一种提高在现有增强型复合质子交换膜的基础上，制备适用于氢氧燃料电池的质子交换膜，可以明显的延长膜电极的抗机械衰减能力和寿命。
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公开(公告)号：CN106816614B
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201510864125.3
申请日：2015-11-27
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
CPC classification number: Y02P70/56
Abstract: 本发明提供了一种燃料电池用致密铂单原子层催化电极及其制备方法。首先以金箔(Au/Ag films)为原材料，采用脱合金法得到纳米多孔金薄膜，然后将此薄膜转印于玻碳电极表面或质子交换膜的一侧。以此作为基底采用电化学和化学相结合的方法在混合电解液中沉积铂，形成基于纳米多孔金的致密铂单层催化电极。本发明所采用的方法具有环境友好、一步完成、催化剂担载量可控、单原子层致密等优点。所构建的基于纳米多孔金致密铂单层催化电极可用于燃料电池以及其它电池与电化学反应器。
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公开(公告)号：CN109935847A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201711350874.X
申请日：2017-12-15
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明提供了一种担载型铂基合金催化剂的制备方法，该催化剂可用作低温燃料电池催化剂。制备方法是以乙二醇为溶剂和稳定剂，将载体分散于溶剂中，以强还原剂硼氢化物、水合肼、四丁基硼氢化物等还原铂和非铂前驱体，得到担载型的铂基合金纳米粒子。本发明采用的制备方法简单有效，无稳定剂难去除问题，制备得到的合金催化剂具有较小的粒径、均匀的粒径分布，同时在载体上有较好的分散性。另外，该催化剂可对氧还原反应表现出较高的面积比活性和单位质量Pt比活性，能有效降低铂的用量，在低温燃料电池中具有潜在的应用前景。
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公开(公告)号：CN106654290B
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201510733212.5
申请日：2015-10-30
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/04119
CPC classification number: Y02P70/56
Abstract: 本发明公开了一种孔径多级阶梯状分布的固体聚合物电解质燃料电池用水传输板及其制备方法。该水传输板的孔为垂直于板表面的一级条状通孔或多级(≥2)阶梯状孔，多级阶梯状孔为2个及以上不同直径的条状孔依次串联而成。水传输板的制备方法是将密实碳板置于激光束下利用多脉冲激光打孔方式对碳板进行打孔处理，并将经过激光打孔处理的多孔碳板进行亲水化处理。本发明提出的制备水传输板的方法可以通过调节激光束单个脉冲能量、脉冲宽度、脉冲频率和打孔密度有效控制孔径、打孔深度和孔隙率。将所制备的水传输板应用于固体聚合物电解质燃料电池系统具有良好的电导率、抗压强度和透水阻气特性。
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