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公开(公告)号：CN119776864A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202510005221.6
申请日：2025-01-02
Applicant: 华北电力大学
IPC: C25B9/19 , C25B1/04 , C25B9/60 , C25B15/027 , C25B11/032 , C25B15/023
Abstract: 本发明提供了一种阳极分段式可视化质子交换膜电解槽，包括依次叠装的阳极端板、密封盖板、流场分隔板、阳极分段流场板、五合一膜电极层、阴极双极板、不锈钢板、绝缘垫片和阴极端板。密封盖板和流场分隔板均为透明的聚碳酸酯板，阳极分段流场板由八个独立的且带有阳极极耳的钛流场板组成，五合一膜电极层由八个独立的膜电极和一张聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成，阴极双极板表面设有8个独立的流道，两个侧面各留有4组用于插入热电偶探针和加热棒的孔和4个阴极极耳。本发明能监测测量电流、电压、温度等局部参数，并能精确控制反应水温度；此外，密封盖板和流场分隔板均采用透明材质，为观察阳极两相流流型并分析其对电解槽性能影响提供了条件。
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公开(公告)号：CN119481182A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411692644.1
申请日：2024-11-25
Applicant: 华北电力大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/90 , H01M4/88 , H01M8/04313
Abstract: 一种阳极催化层肋下与流道区域非均匀载量分布的质子交换膜电解池膜电极结构，其特征在于：对膜电极阳极催化层肋下区域与流道区域进行分区域喷涂不同载量催化剂，使催化层整体呈现非均匀载量分布以提升膜电极反应性能，形成催化剂梯度分布以提高膜电极性能。本发明所设计的膜电极催化层肋下区域与流道区域非均匀载量分布的思路不仅可以用于制备质子交换膜电解池膜电极，同时还可以用于质子交换膜燃料电池的催化层等将金属纳米颗粒沉积在膜两侧以提升反应性能等领域。
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公开(公告)号：CN118443971A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410349618.2
申请日：2024-03-26
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 一种用于质子交换膜电解池（PEMEC）局部电压测量的定制垫片，涉及到垫片的材料选择、结构以及装配方法。垫片包括基底和测量条两部分，垫片基底由聚酰亚胺支撑，激光刻蚀铜箔作为测量条，铜箔上再镀金，测量条延伸至基底边缘，可以在深入电池内部，用于阴阳极两侧对应点位的电压测量。由于横跨电池的电压梯度很小，可以认为每个测量条测量的是局部区域的电压。本发明可用于监测电池内部电压不均匀性及局部区域电压过载，且还可用于结构密封，消除电池中膜电极(MEA)和流场板之间的高度差。本发明在使用时不用改变电池结构，因此可以适用于其他任何PEMEC电池。
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公开(公告)号：CN116053542B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202310090270.5
申请日：2023-02-09
Applicant: 华北电力大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/88 , H01M4/86 , G01N27/26
Abstract: 一种梯度孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极及制备方法，涉及到以铂碳、氧化铱为催化剂涂层的一种梯度叠层孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极的制备：在膜电极催化层膜侧及近扩散层侧实现不同孔隙的叠层催化结构，通过调整贵金属纳米颗粒和修饰电极全氟磺酸的比例、综合催化剂涂敷膜技术以及催化剂涂敷扩散层技术二者优点，使得膜电极性能显著提高，并呈现梯度孔隙和更好的表面润湿性，不仅大幅度提高膜电极催化层三项界面反应速率，而且操作简便，可连续制备大面积膜电极成品。设计思路同时还可以用于质子交换膜燃料电池的催化层设计，以及阴离子交换膜等催化剂等金属纳米颗粒沉积在膜两侧用于创造三项界面加快反应速率等领域。
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公开(公告)号：CN113430553A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110837230.3
申请日：2021-07-23
Applicant: 华北电力大学
IPC: C25B11/031 , C25B11/061 , C25B11/091 , C25B1/04
Abstract: 基于过渡金属的异质层状结构双功能催化电极及其制备方法，将具有析氢反应(HER)催化性能的过渡金属合金和具有析氧反应(OER)催化性能的过渡金属氢氧化物分步生长合成了层状复合结构材料，以负载过渡金属合金的泡沫镍为载体，控制载体表面原位生长过渡金属氢氧化物，构成具有双催化功能的碱性电解水催化电极。本发明将分别具备HER、OER催化活性的组分分步生长，合成具有双催化功能的催化电极，其制备过程简单、制备方法通过调节过渡金属种类以及含量、沉积时间、溶剂热温度及时间调控合成双催化电极性能，高效快速低成本制备高稳定性、高催化活性的催化电极。本发明无需使用粘结剂，稳定性高，绿色无污染，可应用于大电流密度下碱性电解水高效电催化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119800397A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510020388.X
申请日：2025-01-07
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开一种改进型叉指射流流场装置及其质子交换膜电解水制氢装置，旨在解决传统流场存在的反应物分布不均、气体滞留和局部热点等问题。传统流场设计，如平行流道和蛇形流道，通常在流体流动阻力、传质效率和热管理均匀性等方面存在一定局限性，难以满足高性能电解水装置的需求；通过优化的几何结构和气体排放策略，促进反应物均匀分布，减少气体停滞区域及局部高热点，从而实现更高效的电流密度分布均匀性与产热管理均匀性。所述流场采用交错布置的射流通道结构，结合优化设计的肋下开孔通道，在提高垂直流速的同时，降低压力降，提高气液界面反应效率。
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公开(公告)号：CN116053542A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310090270.5
申请日：2023-02-09
Applicant: 华北电力大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/88 , H01M4/86 , G01N27/26
Abstract: 一种梯度孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极及制备方法，涉及到以铂碳、氧化铱为催化剂涂层的一种梯度叠层孔隙催化层的质子交换膜电解池膜电极的制备：在膜电极催化层膜侧及近扩散层侧实现不同孔隙的叠层催化结构，通过调整贵金属纳米颗粒和修饰电极全氟磺酸的比例、综合催化剂涂敷膜技术以及催化剂涂敷扩散层技术二者优点，使得膜电极性能显著提高，并呈现梯度孔隙和更好的表面润湿性，不仅大幅度提高膜电极催化层三项界面反应速率，而且操作简便，可连续制备大面积膜电极成品。设计思路同时还可以用于质子交换膜燃料电池的催化层设计，以及阴离子交换膜等催化剂等金属纳米颗粒沉积在膜两侧用于创造三项界面加快反应速率等领域。
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公开(公告)号：CN118209210A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410385306.7
申请日：2024-04-01
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提出质子交换膜电解槽流场平面温度分布及电流密度测试装置，包括温度分布测试装置和电流密度测试装置。温度分布测试装置由带螺纹孔的金属板和螺纹微型热电偶组成，微型热电偶与电解槽流道的流体接触从而实时测温；电流密度测试装置采用分段印刷电路板，测试每个分区电路上的分流电阻的电压降，根据欧姆定律计算通过分区的局部电流密度。本发明针对质子交换膜电解槽内部温度场和电流场的原位测量，在电解过程中，电解槽反应区域内呈现平面温度和电流密度的不均匀分布，采用温度分布及电流密度测试装置，可监测在不同运行条件下电解槽温度和电流密度的动态行为以及异质性演化特征，有助于理解电解槽运行过程的电‑热特性。
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公开(公告)号：CN113430553B
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202110837230.3
申请日：2021-07-23
Applicant: 华北电力大学
IPC: C25B11/031 , C25B11/061 , C25B11/091 , C25B1/04
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公开(公告)号：CN115873562A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211534183.6
申请日：2022-12-02
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 一种金属基微囊化复合相变材料的制备方法，涉及到以Al‑Si合金为芯材、碳氮化硅为外壳的金属相变材料微胶囊的制备，及其与低熔点玻璃粉、氮化硼的定型复合相变材料的制备。将有机聚硅氮烷高温固化后形成的碳氮化硅包覆Al‑Si合金，合成出Al‑Si@SiCN金属相变材料微胶囊。通过调整微胶囊、玻璃粉和氮化硼的添加比例、定型压力以及反应温度制备出形状稳定的金属基微囊化复合相变材料。本发明不仅有效解决相变材料发生相变时泄露腐蚀的问题，还具有更好的循环稳定性，并且解决由于封装带来的热导率下降的问题。本发明所制备的产品不仅可以用于工业余热回收，同时还可以用于其它高温烟气、太阳光热发电以及复合结构材料等许多领域。
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