公开(公告)号：CN117437986A

公开(公告)日：2024-01-23

申请号：CN202311446691.3

申请日：2023-11-02

申请人： 天津大学

发明人： 樊林浩 ,  左瑞旺 ,  焦魁 ,  杜青

IPC分类号： G16C10/00 ,  G16C20/70 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/086 ,  G06N3/006

摘要： 本发明公开了一种基于提高氧气传输能力的电解质薄膜结构优化方法，其中包括电解质结构数据和氧气传输流量数据的获取、电解质结构与氧气传输能力关系的建立、以及电解质薄膜结构优化等三大部分。从整体角度考虑了电解质薄膜结构对氧气传输过程多参数耦合的影响，以及电解质局部结构中不同成分在提高氧气传输能力中产生的矛盾。以电解质薄膜中疏水性和亲水性成分沿厚度方向的密度分布为研究对象，能够对电解质薄膜结构与氧气传输间的关系做出良好预测。且基于机器学习模型解释技术以及粒子群优化算法，能够摸清阻碍氧气传输的结构特性，对氧气传输的重要性排序、以及如何增强氧气传输能力等关键性问题的解决。

公开(公告)号：CN118888018A

公开(公告)日：2024-11-01

申请号：CN202410918718.2

申请日：2024-07-10

申请人： 天津大学

发明人： 樊林浩 ,  陈庆 ,  左瑞旺 ,  焦魁 ,  杜青

IPC分类号： G16C10/00 ,  G16C20/10 ,  G16C60/00

摘要： 本发明公开了一种基于电解水传输过程中催化层结构特征的仿真技术方法，包括催化剂层模型的构建，电解质薄膜覆盖催化剂模型的构建、水分子传输过程模型的构建、以及物质分布和传输数据获取与分析。仿真计算模型采用LAMMPS软件平台执行所有分子动力学模拟，所构建的模型均为微观物理模型。以详细揭示电解池催化层中水分子传输过程中的局部传质过程和水分子通道形成的过程。本发明方法不仅能够有效指导实验过程，显著降低实验的盲目性和不确定性，而且依据仿真结果对实验设计进行精细的调整，有助于大幅度节省研发过程中的成本和时间。应用范围并不局限于电解池催化层所使用的催化剂等，同样适用于其他类型的催化剂、电解质等催化层优化设计。

公开(公告)号：CN118366554A

公开(公告)日：2024-07-19

申请号：CN202410553917.8

申请日：2024-05-07

申请人： 天津大学

发明人： 樊林浩 ,  左瑞旺 ,  王家歧 ,  焦魁 ,  杜青

IPC分类号： G16C10/00 ,  G16C60/00

摘要： 本发明公开了一种基于多孔碳载体局部电解质结构传质特征的仿真技术方法，包括具有孔通道的多孔碳载体模型构建、催化剂担载和电解质薄膜覆盖模型构建、反应物传输过程模型构建、以及物质分布和传输数据获取与分析。仿真计算模型采用LAMMPS软件平台执行所有分子动力学模拟，所构建的模型均为微观物理模型。本发明着眼于微观尺度，旨在探究电解质在多孔碳载体孔通道中的分布与传质机制，以及催化层多孔碳载体中微孔通道内质子和氧气的快速渗透和扩散行为，提高对催化反应性能的理解，实现对燃料电池催化层中多孔碳传质过程的精确揭示，指导优化电池设计，提高燃料电池性能和运行效率。