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公开(公告)号：CN113851682A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111122816.8
申请日：2021-09-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1018 , H01M8/00
Abstract: 本发明涉及一种泛燃料供应的固体酸燃料电池的制备方法，所述方法包括如下步骤：将含铂系催化剂的催化剂层集成至固体酸质子交换膜的两侧上，制成膜电极；将所制成的膜电极放置于阴极极板及阳极极板之间，组合起来即形成电池单元；将一个所述电池单元或多个所述电池单元，安装含进出气管的端板、紧固装置即可。本发明提供的该燃料电池电池属于高温质子交换膜燃料电池，使用特殊固体酸质子交换膜作为隔膜，使用铂系催化剂制作的电极作为燃料电池的阴极与阳极，其操作温度达150℃以上，且无需复杂的外部增湿系统，阴极可利用空气或氧气作为氧化剂，而阳极可利用多种气态或液态燃料，具有广泛应用场景和经济价值。
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公开(公告)号：CN113839074A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111124377.4
申请日：2021-09-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1016 , H01M8/22
Abstract: 本发明涉及一种固体酸质子传导膜的制备方法，所述方法包括将酸性盐热压膜直接热压制备固体酸质子传导膜或将固体酸材料与结构粘结剂混合并研磨，通过成型工艺制备固体酸质子传导膜；所述固体酸材料与结构粘结剂的混合质量比为100：5‑100：15。该固体酸对气体和水等流体不渗透，无须水合作用即具有高质子导电性，并在高温(230℃‑250℃)条件下具有较好的电池性能。由本发明制备的固体酸质子交换膜可以运用于高温质子交换膜燃料电池以及直接醇类电池中作为质子交换膜使用。
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公开(公告)号：CN113445064A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110672782.3
申请日：2021-06-17
Applicant: 上海交通大学
IPC: C25B1/23 , C25B11/032 , C25B11/085 , C25B11/052
Abstract: 本发明涉及一种用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极及其制备方法。该气体扩散电极由憎水化的导电多孔基底如碳纸或碳布等以及催化层构成，催化层以金属酞菁化合物或金属卟啉化合物作为催化活性组分，以碳粉、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、纳米石墨粉等中的一种或多种为导电剂、以聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或全氟磺酸树脂作为粘结剂，经过一定工艺在基底上形成催化层，从而构成气体扩散电极。本发明提出的用于电解二氧化碳制一氧化碳的气体扩散电极，以非贵金属作为活性组分、电极制备工艺简单且可规模化放大，且与同类技术相比具有运行电流密度高和法拉第效率高的明显优势，可应用于各类二氧化碳电化学还原反应器或电解池中作为阴极。
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公开(公告)号：CN112186207A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011181023.9
申请日：2020-10-29
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种低铂/非铂复合催化剂及其制备方法，所述低铂/非铂复合催化剂以非铂催化剂为载体，铂纳米颗粒以原位还原的方式均匀负载于载体表面。本发明通过以醇为溶剂，碱性反应介质配体置换结合还原性气体煅烧还原铂前驱体形成所述纳米颗粒催化剂。本发明将铂基催化剂和非铂催化剂进行复合，将两者的优势互补，并利用两者之间的协同作用实现氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction，ORR)性能最大化，从而能够大幅度降低铂用量。非Pt结合Pt基催化剂的超低Pt膜电极有助于质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells，PEMFCs)实现在全电流区的高性能。
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公开(公告)号：CN111162299A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201911413174.X
申请日：2019-12-31
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/88 , H01M4/92
Abstract: 本发明公开了一种低温质子交换膜燃料电池膜电极的制备方法；包括：碳纸表面微孔层(MPL)的制备：将碳粉与PTFE混合液印刷在疏水处理过的碳纸表面，干燥，再置于惰性气氛下高温处理，冷却，得到表面设有MPL层的气体扩散层(GDL)；采用原子层沉积技术(ALD)将Pt纳米粒子直接沉积到MPL层上，形成连续气体扩散电极(GDE)；将离子树脂均匀喷涂到该电极上；按阴极气体电极-质子交换膜-阳极气体扩散电极组装成所述膜电极。原子层沉积技术制备的催化层非常干净，有利于制备薄催化层，孔结构丰富，均匀性好，突破了传统先制备催化剂浆料再制备电极催化层的思路，由此制备的膜电极有利于提高燃料电池大电流密度区的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110530954A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910803326.0
申请日：2019-08-28
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N27/416 , H01M8/04537 , H01M8/04664
Abstract: 本发明公开了一种非贵金属催化剂膜电极耐久性测试方法，包括分别测试膜电极初始的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后对膜电极进行恒压放电的衰减测试，再测试膜电极衰减后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后向膜电极通入干燥氮气吹扫，最后用电化学工作站测试膜电极氮气吹扫后极化曲线。本发明针对非贵金属催化剂膜电极，通过测试膜电极恒压放电衰减前后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子阻抗以及膜电极氮气吹扫前后的极化曲线，测试条件与膜电极测试条件相同，测试数据真实可靠。可以从活化极化、欧姆极化和传质极化三个角度全面进行膜电极耐久性测试，对非贵金属催化剂膜电极的开发具有重要意义。
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公开(公告)号：CN212257565U
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202021902865.4
申请日：2020-09-03
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/026 , H01M8/0263 , H01M8/0258
Abstract: 本实用新型提供了一种不连续凹道的燃料电池流场板，包括流场板，所述流场板上设置进气口、出气口以及流道，所述进气口和出气口通过流道相连通，所述流道的两侧设置有脊，所述脊上设置有多个凹槽，多个所述凹槽沿流道长度的方向间隔布置，其中所述流道与凹槽连通，流道与两侧不连续布置的凹槽共同作为流体输送的通道，本实用新型通过在脊的两侧上间隔设置凹槽，产生局部湍流，加强反应气体向气体扩散层的传质与传热；凹槽将流道壁面进行分割，减少了液滴与流道壁面的有效接触面积，避免形成连续的水膜，使流道内的液态水不易堆积，缓解了“水淹”现象的发生，并且使气体流速增大，有利于液态水的排出。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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公开(公告)号：CN212676309U
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202022041952.1
申请日：2020-09-17
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/026 , H01M8/0263 , H01M8/0206 , H01M8/0213
Abstract: 本实用新型提供了一种燃料电池流场板及燃料电池，涉及燃料电池领域。主要适用于氢‑空气燃料电池和氢氧燃料电池。该流场板包括：进气口、出气口、流道、脊和脊上的凸台，所述凸台沿所述流道方向分布在流道两侧的脊上，并贯穿整个流道。本实用新型通过在流道两侧的壁面上设置凸台，将流道内液滴与流道壁的交界面进行分割，减小了二者的有效接触面积，抑制液态水形成连续的水膜，有利于液态水的排出，缓解“水淹”现象的发生。凸台结构的存在还加强了气流扰动，增加了对流换热面积，提高了流场的传质和换热能力。
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公开(公告)号：CN212676308U
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202022041944.7
申请日：2020-09-17
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/026 , H01M8/0263 , H01M8/0206 , H01M8/0213
Abstract: 本实用新型提供了一种燃料电池流场板及燃料电池，涉及燃料电池领域，主要适用于氢‑空气燃料电池及氢氧燃料电池。该流场板包括：进气口、出气口、流道、脊、流道底部的凹槽和凸台，所述凹槽和凸台沿流道方向分布在流道沟的底部，并分别位于两个极板。所述流场板通过在两个极板流道底部的壁面分别设置凹槽和凸台，当燃料电池装配时，凹槽和凸台相互啮合，使两个极板无法发生相对移动。并且流道内的凹槽和凸台结构将液滴与流道壁的交界面进行分割，减小了二者的有效接触面积，抑制液态水形成连续的水膜，有利于液态水的排出，缓解“水淹”现象的发生。同时凹槽和凸台结构的存在还加强了气流扰动，增加了对流换热面积，提高了流场的传质和换热能力。
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公开(公告)号：CN212542497U
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202021901215.8
申请日：2020-09-03
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/026 , H01M8/0263 , H01M8/0258
Abstract: 本实用新型提供了一种适用于燃料电池的流场板及燃料电池，适用于氢‑空气燃料电池和氢氧燃料电池的流场板，包括流场板，所述流场板上设置进气口、出气口以及流道，所述进气口和出气口通过流道相连通，所述流道的两侧设置有脊，所述脊上设置有凹槽，所述凹槽沿流道长度的方向连续布置，所述流道与凹槽连通，本实用新型通过在脊两侧的壁面上开凹槽，将液态水的接触界面进行分割，大大减小了液滴与脊两侧壁面的有效接触面积，缓解了流道中水膜的形成，使气体流速增大，有利于液态水的排出。同时还加强了气流扰动，有利于反应物气体向气体扩散层的传质，凹槽还增加了对流换热面积，使流道内的换热能力得到加强，有利于热量的排出。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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