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公开(公告)号:CN119833648A
公开(公告)日:2025-04-15
申请号:CN202411821956.8
申请日:2024-12-11
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M4/88 , H01M4/92 , H01M4/86 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种低Pt载量高温质子交换膜燃料电池阳极催化剂的制备方法、阳极扩散层及膜电极,设计燃料电池技术领域,该制备方法通过“分布滴定+高温焙烧”先后沉积合金和贵金属铂,过程中形成的合金氧化物团簇集团不会影响Pt纳米颗粒的尺寸,也可使与pt纳米颗粒的结合能增加,有助于提高催化剂的活性,加快氢氧化反应;基于该低Pt载量高温质子交换膜燃料电池阳极催化剂,通过设计催化剂浆料、催化层喷涂参数等调控电极微观形貌,通过对膜电极三相界面的优化设计,实现膜电极间传输损耗的降低,也有效降低了贵金属Pt的载量,改善了CO毒化和磷酸“酸淹”现象。
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公开(公告)号:CN119650749A
公开(公告)日:2025-03-18
申请号:CN202411821957.2
申请日:2024-12-11
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M8/0258 , H01M8/026 , H01M8/0263 , H01M8/2457
Abstract: 本发明涉及燃料电池技术领域,公开了一种用于甲醇重整燃料电池的极板组件及燃料电池电堆,极板组件中的阳极板上开设有用于重整气流通的第一流道,重整气在第一流道内流动时,由于第一流道的空间由第一端至第二端逐渐减小,重整气由第一端至第二端的流速将会逐渐加快,重整气在第一端时的初始流速相对较低,可以具有充足的反应时间,后续流速逐渐升高,同时能够能够形成负压,进而将杂质带走流出,可以解决现有技术中一氧化碳和二氧化碳在流道内附着堆积的问题。通过在相邻两阶梯段之间设置有平滑曲线结构的过渡部,可以减少流体在第一流道中的流动阻力和湍流现象,从而进一步避免了重整气中的一氧化碳和二氧化碳在流道内的附着堆积。
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公开(公告)号:CN113871633A
公开(公告)日:2021-12-31
申请号:CN202111131874.7
申请日:2021-09-26
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种高效原位活化质子交换膜燃料电池膜电极的方法。首先在催化剂浆料中添加碳和造孔剂等材料,然后将浆料超声喷涂至质子交换膜两侧,并在两侧附上气体扩散层,得到膜电极。通过以下步骤进行活化:(1)将膜电极组装成单电池,电池温度为20~90℃,阴阳极相对湿度为20~100%,氢气和空气化学计量分别为1.0~4.0和1.0~5.0;(2)分别将电池电压控制在0.8~0.9V、0.5~0.8V和0.3~0.5V,持续时间分别为0.5min~3min、0.5min~5min和0.5min~5min;(3)循环步骤(2)2~8次。本发明通过电压循环和添加碳和造孔剂等材料,优化了膜电极的三相界面,提高了水、气和电子的扩散和传输,缩短了膜电极的活化时间。相比于传统活化方法,原位活化工艺简单、时间短、效率高。
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公开(公告)号:CN119764499A
公开(公告)日:2025-04-04
申请号:CN202411942655.0
申请日:2024-12-27
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M8/0612 , H01M8/04014 , H02J3/32
Abstract: 本发明涉及新能源利用技术领域,尤其涉及一种高效的甲醇重整制氢高温燃料电池热电联供系统。其技术方案包括甲醇水蒸气重整制氢系统、热管理系统与高温质子交换膜燃料电池发电系统。本发明一方面通过回收燃料电池尾排氢气和启动阶段重整系统输出富氢气体燃烧产热,以及在稳定运行阶段旁路部分富氢气体掺氢燃烧,有效提升甲醇重整制氢系统的热利用率,降低甲醇使用量;另一方面,本发明回收利用重整器余热和输出气体热量提升系统能效,分离输出气体中的甲醇保证燃料电池性能,且甲醇水蒸气重整制氢与高温质子交换膜燃料电池直连,实现氢气即制即用,简化系统并提升灵活性与经济性。
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公开(公告)号:CN119571358A
公开(公告)日:2025-03-07
申请号:CN202411801315.6
申请日:2024-12-09
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: C25B11/053 , C25B1/04 , C25B11/036
Abstract: 本发明公开了一种用于阴离子交换膜水电解制氢的膜电极及其制备方法,包括阴离子交换膜,阴离子交换膜的两侧分别设置有阴极催化层和阳极催化层;阴极催化层中的催化剂载量为0.2‑1.0mg/cm2,包括铂碳催化剂、铂钌碳催化剂,和/或;阳极催化层中的催化剂载量为1.0‑10mg/cm2,包括镍铁氧化物催化剂、氧化铱催化剂、四氧化三钴催化剂、钴铁合金催化剂、钴镍催化剂,和/或;通过精确控制催化剂层的厚度和颗粒分布,优化了催化剂与膜材料的界面接触,减少了电解过程中电阻损失,同时提高了催化活性。
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公开(公告)号:CN118572152A
公开(公告)日:2024-08-30
申请号:CN202411037693.1
申请日:2024-07-31
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M8/04223
Abstract: 本发明公开了一种高温质子交换膜燃料电池膜电极快速高效活化方法,本方法包括先后施加循环高低变电压活化和恒流活化,辅以温度变载活化来提升燃料电池的放电性能。可大幅缩短活化时间,无需使用背压阀等辅助设备,在常压下即可高效快速完成活化,节省了经济成本,有利于促进HT‑PEMFC的商业化进程。
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公开(公告)号:CN119753706A
公开(公告)日:2025-04-04
申请号:CN202411927242.5
申请日:2024-12-25
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: C25B9/00 , C25B1/04 , C25B15/021 , C25B9/65 , H02S40/44
Abstract: 本发明电解水制氢技术领域,具体公开了一种高效光伏电解水制氢系统,包括光伏阵列系统、水循环系统、电解水系统和控制系统,所述光伏阵列系统分别与水循环系统、电解水系统和控制系统对接。本发明提供一种高效光伏电解水制氢系统,利用换热回路将光伏阵列板未转化的、多余的太阳能对制氢用纯水进行预加热,在保持光伏太阳能电池板高效运行的温度条件下,高效地实现了利用太阳能电解水制氢。
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公开(公告)号:CN118888798A
公开(公告)日:2024-11-01
申请号:CN202411103088.X
申请日:2024-08-13
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M8/04746 , H02M3/156 , H01M8/04992 , H01M8/04858 , H01M8/04082 , H01M8/04111 , H01M8/04089
Abstract: 本发明公开一种基于电压控制的PEMFC系统最优空气流量控制方法,属于新能源利用领域,包括:PEMFC后级变换器DC/DC输入端采用电压电流闭环控制,外环是PEMFC输出电压控制回路,经过PI控制输出电流环的给定,内环是PEMFC输出电流控制回路,经过PI控制输出DC/DC开关器件的PWM占空比。PEMFC空气流量调节使输出电压改变,经过DC/DC双闭环控制,稳态时PEMFC输出电压保持在初始给定值,输出电流保持在新的给定值,并且反映出PEMFC的最大输出能力,对应的空气流量为最优。和传统电流控制方法相比,本发明的空气消耗减少,PEMFC效率得到提升,同时可防止工作在浓差极化区,寿命得到了保障。
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公开(公告)号:CN115295839A
公开(公告)日:2022-11-04
申请号:CN202210800990.1
申请日:2022-07-08
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: H01M8/04746 , H01M8/04694 , H01M8/04701 , H01M8/0438 , H01M8/0432
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池膜电极一体化测试装置,包括上下固定板,所述上下固定板的四角处通过四根固定柱形成框架结构;所述测试装置包括在燃料电池装配的方向依次设置上下端板、上下绝缘板、上下集流板、两块水流道板、阴阳极板;所述阴阳极板之间放置有不同的膜电极。本发明通过燃料电池测试装置中多个压力传感器反馈信号,再通过可程序化逻辑控制器(PLC)控制升降装置,通过升降装置移动来控制压装结构稳定地移动,活动压板通过四根导柱的导向作用使升降装置提供的作用力均匀的施加在测试装置上,另测试装置还设置了多个温度传感器用于实时监测和控制电极测试时的温度,该装置结构简单、安装快速、操作便捷、测试数据稳定可靠。
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公开(公告)号:CN118962464A
公开(公告)日:2024-11-15
申请号:CN202411138319.0
申请日:2024-08-19
Applicant: 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
IPC: G01R31/367 , G01R31/392 , G01R31/382
Abstract: 本发明公开了一种主动预判燃料电池性能的检测方法,涉及燃料电池技术领域,包括以下步骤:步骤一、在线实时监测燃料电池的电压和电流数据;步骤二、改变负载测量燃料电池的电压和电流数据的变化获取燃料电池的极化曲线;步骤三、施加小幅度的交流信号并测量燃料电池的反应获取燃料电池内部的电阻和电容信息,将该电阻和电容信息和极化曲线作为燃料电池性能判断的检测数据;步骤四、基于获取的检测数据主动预判燃料电池性能,提前预防燃料电池故障的发生,本发明基于燃料电池的测试数据、极化曲线和内部电阻电容信息,主动评估燃料电池未来的性能趋势,可以及时采取措施避免故障发生,延长燃料电池的使用寿命。
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