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公开(公告)号：CN118472285B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202410744968.9
申请日：2024-06-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC分类号： H01M4/88 , H01M8/1004
摘要： 一种适配低湿低背压工况的膜电极的制备方法，它涉及燃料电池膜电极的制备方法，它是要解决现有的膜电极在低湿低背压工况下易失水、质子传导困难致性能快速下降的问题。本方法：一、制备氧硫共掺杂碳材料；二、制备烷基咪唑基质子型离子液体；三、配制保水层浆料；四、制备保水层；五、配制膜电极催化层浆料；六、制备膜电极。本发明的膜电极在背压为100kPa、相对低湿度为20％的H2/O2环境下的峰值功率密度最高能够达到1.44W/cm2，比传统膜电极提升了8.3％。通过电堆极化测试表明，发明的膜电极在0.65V时的电流密度达到1.65A/cm2，可比传统膜电极提升了16％，可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN118472285A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410744968.9
申请日：2024-06-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC分类号： H01M4/88 , H01M8/1004
摘要： 一种适配低湿低背压工况的膜电极的制备方法，它涉及燃料电池膜电极的制备方法，它是要解决现有的膜电极在低湿低背压工况下易失水、质子传导困难致性能快速下降的问题。本方法：一、制备氧硫共掺杂碳材料；二、制备烷基咪唑基质子型离子液体；三、配制保水层浆料；四、制备保水层；五、配制膜电极催化层浆料；六、制备膜电极。本发明的膜电极在背压为100kPa、相对低湿度为20％的H2/O2环境下的峰值功率密度最高能够达到1.44W/cm2，比传统膜电极提升了8.3％。通过电堆极化测试表明，发明的膜电极在0.65V时的电流密度达到1.65A/cm2，可比传统膜电极提升了16％，可用于质子交换膜燃料电池领域。
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公开(公告)号：CN116565240A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310529490.3
申请日：2023-05-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
摘要： 一种稀土金属Ln掺杂NC载体担载的PtLn合金催化剂及其制备方法与应用(Ln为La、Ce)，属于电催化领域。通过在ZIF‑8中掺杂Ln源并碳化得到Ln掺杂氮碳材料LnOx‑NC；而后以其为载体，利用微波‑多元醇还原法将氯铂酸还原为PtNPs并担载在LnOx‑NC上，抽滤干燥后得到Pt/LnOx‑NC粉末；最后将Pt/LnOx‑NC退火，研磨后得到PtLn/LnOx‑NC合金催化剂。具有以下优点和有益效果：稀土金属Ln掺杂氮碳LnOx‑NC载体中的Ln元素以原子级的形式和氧化物LnOx存在；载体中以原子级存在的Ln也能够在退火过程中与PtNPs形成PtLn合金结构，PtLn结构能有效调控Pt纳米颗粒对反应中间体的吸附能力从而调节催化剂活性。
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公开(公告)号：CN115881992B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202211427184.0
申请日：2022-11-14
申请人： 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC分类号： H01M4/92 , H01M4/88 , C25B11/089 , C25B11/065 , C25B1/04
摘要： 一种微孔Zn‑NC碳载体担载的PtZnM多元合金催化剂及其制备方法与应用，属于电催化领域。通过在ZIF‑8中混合额外Zn源并碳化得到高Zn含量的氮掺杂石墨碳材料Zn‑NC，而后以其为载体利用水浸渍法将载体和氯铂酸及M盐在水溶液中浸渍，蒸干后得到混合粉末；最后将混合粉末退火，研磨后得到PtZnM@Zn‑NC多元合金催化剂。具有以下优点和有益效果：Zn‑NC载体可以作为平台，通过绿色温和的水浸渍法可控合成多种PtZnM多元合金催化剂；载体中丰富的Zn与氯铂酸形成Lewis酸碱对，有利于PtM多元纳米颗粒的均匀担载并形成金属载体强相互作用并进入PtM晶格中；Zn‑NC载体比表面积大、微孔多，有利于反应传质。与现有商业铂碳催化剂相比较，其催化活性和稳定性都得到较大提升。
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公开(公告)号：CN115881992A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211427184.0
申请日：2022-11-14
申请人： 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC分类号： H01M4/92 , H01M4/88 , C25B11/089 , C25B11/065 , C25B1/04
摘要： 一种微孔Zn‑NC碳载体担载的PtZnM多元合金催化剂及其制备方法与应用，属于电催化领域。通过在ZIF‑8中混合额外Zn源并碳化得到高Zn含量的氮掺杂石墨碳材料Zn‑NC，而后以其为载体利用水浸渍法将载体和氯铂酸及M盐在水溶液中浸渍，蒸干后得到混合粉末；最后将混合粉末退火，研磨后得到PtZnM@Zn‑NC多元合金催化剂。具有以下优点和有益效果：Zn‑NC载体可以作为平台，通过绿色温和的水浸渍法可控合成多种PtZnM多元合金催化剂；载体中丰富的Zn与氯铂酸形成Lewis酸碱对，有利于PtM多元纳米颗粒的均匀担载并形成金属载体强相互作用并进入PtM晶格中；Zn‑NC载体比表面积大、微孔多，有利于反应传质。与现有商业铂碳催化剂相比较，其催化活性和稳定性都得到较大提升。
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公开(公告)号：CN116565240B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202310529490.3
申请日：2023-05-11
申请人： 哈尔滨工业大学 , 江苏源氢新能源科技股份有限公司
摘要： 一种稀土金属Ln掺杂NC载体担载的PtLn合金催化剂及其制备方法与应用(Ln为La、Ce)，属于电催化领域。通过在ZIF‑8中掺杂Ln源并碳化得到Ln掺杂氮碳材料LnOx‑NC；而后以其为载体，利用微波‑多元醇还原法将氯铂酸还原为PtNPs并担载在LnOx‑NC上，抽滤干燥后得到Pt/LnOx‑NC粉末；最后将Pt/LnOx‑NC退火，研磨后得到PtLn/LnOx‑NC合金催化剂。具有以下优点和有益效果：稀土金属Ln掺杂氮碳LnOx‑NC载体中的Ln元素以原子级的形式和氧化物LnOx存在；载体中以原子级存在的Ln也能够在退火过程中与PtNPs形成PtLn合金结构，PtLn结构能有效调控Pt纳米颗粒对反应中间体的吸附能力从而调节催化剂活性。
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公开(公告)号：CN118213539B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410612000.0
申请日：2024-05-17
申请人： 江苏源氢新能源科技股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种抗冷冻的膜电极的制备工艺，将二甲基醇丙酸、乙二醇和N‑甲基吡咯烷酮按比例混合后加入双甲酸二丁锡和丙酮作为催化剂，边搅拌边冷却降至室温，再加入氢氧化钠和去离子水，得到水性聚氨酯丙烯酰胺溶液；将水性聚氨酯丙烯酰胺溶液与丙烯酰胺混合，加入2‑羟基‑2‑甲基丙苯，得到混合溶液后与乙醇混合搅拌至透明，经紫外光照射后得到抗冰型凝胶溶液；抗冰型凝胶溶液与碳粉混合，制取微孔层浆料溶液，并涂在碳纸的两面形成碳层，取催化层浆料喷涂在碳层上，将喷涂完的碳纸与质子交换膜进行热压贴合得到膜电极。本发明抗冷冻的膜电极的制备工艺制得的膜电极具有良好的导电性，同时在超低温下具有良好的抗冰耐久性，以及显著的热耐久性。
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公开(公告)号：CN117878365B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410271616.6
申请日：2024-03-11
申请人： 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC分类号： H01M8/1044 , H01M8/1067 , H01M8/1051 , H01M8/1088 , H01M8/1086
摘要： 本发明公开了一种多层梯度化复合质子交换膜及其制备方法，通过述ePTFE吸收层、高添加剂全氟磺酸树脂溶液、低添加剂全氟磺酸树脂溶液和无添加剂氟磺酸树脂溶液经过涂布和辊压形成多层梯度化复合质子交换膜。通过上述方式，本发明多层梯度化复合质子交换膜及其制备方法，可以有效避免质子交换膜外侧多层梯度化离子聚合物层发生化学降解且保证了质子交换膜的质子传导能力，解决质子交换膜在质子交换膜燃料电池运行过程中质子传导性差及化学耐久性问题。
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公开(公告)号：CN117878365A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410271616.6
申请日：2024-03-11
申请人： 江苏源氢新能源科技股份有限公司
IPC分类号： H01M8/1044 , H01M8/1067 , H01M8/1051 , H01M8/1088 , H01M8/1086
摘要： 本发明公开了一种多层梯度化复合质子交换膜及其制备方法，通过述ePTFE吸收层、高添加剂全氟磺酸树脂溶液、低添加剂全氟磺酸树脂溶液和无添加剂氟磺酸树脂溶液经过涂布和辊压形成多层梯度化复合质子交换膜。通过上述方式，本发明多层梯度化复合质子交换膜及其制备方法，可以有效避免质子交换膜外侧多层梯度化离子聚合物层发生化学降解且保证了质子交换膜的质子传导能力，解决质子交换膜在质子交换膜燃料电池运行过程中质子传导性差及化学耐久性问题。
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公开(公告)号：CN118213539A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410612000.0
申请日：2024-05-17
申请人： 江苏源氢新能源科技股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种抗冷冻的膜电极的制备工艺，将二甲基醇丙酸、乙二醇和N‑甲基吡咯烷酮按比例混合后加入双甲酸二丁锡和丙酮作为催化剂，边搅拌边冷却降至室温，再加入氢氧化钠和去离子水，得到水性聚氨酯丙烯酰胺溶液；将水性聚氨酯丙烯酰胺溶液与丙烯酰胺混合，加入2‑羟基‑2‑甲基丙苯，得到混合溶液后与乙醇混合搅拌至透明，经紫外光照射后得到抗冰型凝胶溶液；抗冰型凝胶溶液与碳粉混合，制取微孔层浆料溶液，并涂在碳纸的两面形成碳层，取催化层浆料喷涂在碳层上，将喷涂完的碳纸与质子交换膜进行热压贴合得到膜电极。本发明抗冷冻的膜电极的制备工艺制得的膜电极具有良好的导电性，同时在超低温下具有良好的抗冰耐久性，以及显著的热耐久性。
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