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公开(公告)号：CN119008981A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411120415.2
申请日：2024-08-15
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M4/86 , H01M4/92 , H01M8/1004
Abstract: 本发明提供一种质子交换膜燃料电池多孔膜电极制备方法及其应用，属于燃料电池技术领域，制备方法包括以下步骤：步骤S1.将催化剂、水、有机醇和全氟磺酸树脂溶液混合得到催化剂混合物；步骤S2.将催化剂混合物中加入造孔剂，超声得到催化剂浆料；步骤S3.将催化剂浆料涂覆在基材上，干燥得到催化层；步骤S4.将催化层在酸溶液中浸渍，然后将催化层浸渍在双氧水中，干燥，得到阴极催化层和/或阳极催化层；步骤S5.从上至下依次将阴极催化层、质子交换膜、阳极催化层叠合并通过热转印贴合，得到质子交换膜燃料电池多孔膜电极。本发明在制备过程引入造孔剂，能够自主设计催化层的孔隙率和孔径分布并且造孔剂在市面上便宜、易得，为后续的大规模生产提供可能。
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公开(公告)号：CN118738429A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202411062781.7
申请日：2024-08-05
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: H01M8/023 , H01M8/0234 , H01M8/0239
Abstract: 本发明涉及一种质子交换膜燃料电池膜电极亲水微孔层及制备方法。亲水微孔层位于膜电极的阴极催化层和阴极气体扩散层之间，亲水微孔层包括基础碳材料和亲水性聚合物。制备方法包括将基础碳材料、乙醇、超纯水以及亲水性聚合物加入烧杯中；先进行混合分散，然后进行高压均质分散，最后充分搅拌分散，形成亲水性微孔层浆料；将亲水性微孔层浆料涂覆在阴极催化层上，或者涂覆在阴极气体扩散层的憎水微孔层上；将涂覆后的浆料进行烘干处理，得到质子交换膜燃料电池膜电极亲水微孔层。本发明能够避免催化层被水淹，有效降低微孔层与催化层的接触电阻和降低电极内部的物质传输阻力，从而增大三相反应界面提高单电池性能。
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公开(公告)号：CN118472274A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410661283.8
申请日：2024-05-27
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M8/1004
Abstract: 本发明提供了一种燃料电池催化层浆料及其制备方法与应用，本发明的质子交换膜燃料电池催化层浆料，包括：催化剂、溶剂、含氟磺酸离聚物，以及磺酸基导电高分子；催化剂占溶剂的质量百分比为2～10％；含氟磺酸离聚物占溶剂的质量百分比为20～70％；磺酸基导电高分子添加剂占溶剂的质量百分比为0.2～1.0％；磺酸基导电高分子与含氟磺酸离聚物的质量比为1：(0.5～100)。本发明提供的磺酸基导电高分子添加剂，一方面利用磺酸基团可以有效地传导质子，另一方面可以利用高分子结构导电，并有效地构筑了物理阻隔层，实现了气体传输通道的构建，能够提升三相催化界面的反应速率及膜电极的性能。
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公开(公告)号：CN117790817A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311824102.0
申请日：2023-12-28
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明提供一种质子交换膜燃料电池膜电极的制造装置及制造方法，包括：放卷单元，用于提供制造膜电极所需的阴极催化层、阳极催化层、质子交换膜，并按照一定的顺序层叠在一起；预热单元，用于对来自放卷单元的层叠在一起的阴极催化层、阳极催化层及质子交换膜进行加热；热转印单元，用于将预热单元的阴极催化层和阳极催化层热转印至质子交换膜上，形成膜电极组件片；降温单元，用于对来自热转印单元的膜电极组件片进行加压降温；收卷单元，用于对降温后的膜电极组件片进行收卷。本发明增设给燃料电池膜电极组件进行降温的降温单元，在保证生产效率的同时，能够提高产品的可加工性和成品性能。
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公开(公告)号：CN115241469A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202211024865.2
申请日：2022-08-25
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
Abstract: 本发明提供一种燃料电池用催化剂浆料的分散方法，包括以下步骤：S1.将催化剂、水、有机醇和全氟磺酸树脂溶液混合形成催化剂混合物；S2.将催化剂混合物中加入一定量的氧化锆球磨珠；S3.将装有球磨珠的催化剂混合物置于超声波发生装置中超声，得到分散均匀的催化剂浆料。本发明的燃料电池用催化剂浆料的分散方法，结合超声分散及球磨分散的优点，先在浆料中加入球磨珠，再进行超声分散，不仅发挥了超声波对浆料的超声空化作用，而且利用了球磨珠在超声波作用下对催化剂浆料的碰撞、挤压和研磨效果；高固含量浆料在分散前期时的凝固问题和分散过程中起泡问题，在球磨珠的高强度的跳动下同时得到了解决。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113745538A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202111030935.0
申请日：2021-09-03
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池膜电极的制造方法。本发明采用转印法将催化层转印到质子交换膜上，包括以下步骤：将催化剂浆料涂覆在转印基底上并干燥，在所述转印基底表面形成催化层，在干燥后的催化层上涂覆溶胀剂，并将催化层所在面紧密贴合在质子交换膜上，热压后剥离转印基底，形成膜电极。本发明无需增加特殊的涂覆层来调节转印基底、催化层、PEM之间的粘附力，本发明在转印前在催化层上涂覆溶胀剂，转印时溶胀剂浸入催化层的质子交换膜的分子链中，减弱了树脂分子间的次价键，增加了分子链的移动性，从而允许PEM与催化层中离聚物的部分融合，达到增加催化层与PEM粘附力的目的，粘附力的增加能够降低转印条件的阈值。
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公开(公告)号：CN119695169A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411806214.8
申请日：2024-12-10
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
Abstract: 本发明涉及一种阴极侧梯度化催化层的膜电极及其制备方法。本发明包括：提供质子交换膜和阳极催化层；提供第一催化层浆料，将所述催化层浆料涂覆在所述质子交换膜表面上，得到第一催化层；提供第二催化层浆料，将所述第二催化层浆料通过静电纺丝工艺纺丝到所述第一催化层上，干燥后得到第二催化层，所述第一催化层和所述第二催化层构成双层梯度阴极催化层；将所述双层梯度阴极催化层与所述阳极催化层进行热压转印，以结合在所述质子交换膜上，得到膜电极。通过静电纺丝工艺，纺丝得到的催化层孔隙率更高且孔结构均匀性更好，从而形成了孔隙呈递增趋势的阴极梯度催化层，有利于燃料电池在大电流密度区的水气传质，提高电池性能。
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公开(公告)号：CN117286525A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311212532.7
申请日：2023-09-20
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: C25B11/036 , C25B9/19 , C25B13/02 , C25B1/04
Abstract: 本发明提供一种质子交换膜电解水的膜电极制备方法，质子交换膜电解水膜电极从上至下依次包括阳极催化层、质子交换膜和阴极催化层，制备方法包括以下步骤：S1.将阳极催化剂、水、醇、导质子溶液加入离心管中，得到催化剂墨水一；S2.将催化剂墨水一涂覆至转印中间板一上，得到叠层体一；S3.将阴极催化剂、水、醇、导质子溶液加入离心管中，得到催化剂墨水二；S4.将催化剂墨水二涂覆至转印中间板二上，得到叠层体二；S5.将叠层体一和叠层体二中间设置质子交换膜形成叠层体，将叠层体通过工装热压，随后去除转印中间板一和转印中间板二，得到质子交换膜电解水膜电极。本发明简单易行，通过简单变更热压工序中所使用的工装的形状，快速实现柔性生产形状各异的膜电极。
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公开(公告)号：CN113745538B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN202111030935.0
申请日：2021-09-03
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池膜电极的制造方法。本发明采用转印法将催化层转印到质子交换膜上，包括以下步骤：将催化剂浆料涂覆在转印基底上并干燥，在所述转印基底表面形成催化层，在干燥后的催化层上涂覆溶胀剂，并将催化层所在面紧密贴合在质子交换膜上，热压后剥离转印基底，形成膜电极。本发明无需增加特殊的涂覆层来调节转印基底、催化层、PEM之间的粘附力，本发明在转印前在催化层上涂覆溶胀剂，转印时溶胀剂浸入催化层的质子交换膜的分子链中，减弱了树脂分子间的次价键，增加了分子链的移动性，从而允许PEM与催化层中离聚物的部分融合，达到增加催化层与PEM粘附力的目的，粘附力的增加能够降低转印条件的阈值。
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公开(公告)号：CN111584880B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202010411483.X
申请日：2020-05-15
Applicant: 无锡威孚高科技集团股份有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M4/92 , H01M8/1004 , H01M4/88
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，特别涉及到一种低铂质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法。本发明的低铂质子交换膜燃料电池膜电极包括在质子交换膜两侧涂布催化层，所述催化层包括多孔材料及填充在多孔材料内的催化剂，所述催化剂是铂载量为40%‑60%的铂碳催化剂中的一种或多种。本发明膜电极的催化层采用多孔材料及填充在多孔材料内的催化剂制备而成，通过调节膜电极催化层结构来降低铂使用量，采用部分结构有序化工艺，调节膜电极催化层结构来降低铂使用量，降低燃料电池成本。本发明的膜电极相对于传统膜电极，因采用部分有序化结构，能够有效提高催化剂利用率，降低催化剂载量，克服膜电极溶胀问题，易于放大，有利于批量生产。
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