公开(公告)号：CN118173834A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202410469667.X

申请日：2024-04-18

Applicant: 山东大学

Inventor： 孙宪达 ,  赵汶鑫 ,  孙昊 ,  杨远东 ,  任霄汉

IPC: H01M8/1009 ,  H01M8/0438 ,  H01M8/04746 ,  H01M8/0258

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种碱液自供给高性能直接甲酸盐燃料电池，包括阴极流场、阴极扩散层、阴极催化层、碱液供给区、阳离子交换膜、阳极催化层、阳极扩散层和阳极流场以及设置在直接甲酸盐燃料电池外的燃料混合区。本发明在阳极侧无额外碱液供给的前提下，阴极侧可以持续产出纯净碱液并供给至阳极侧，实现碱液的自供给，显著提升阳极侧反应动力学速率和电导率，降低燃料电池的活化损失和欧姆损失，实现直接甲酸盐燃料电池性能的稳定提升。本发明可以通过调节超纯水流量和电池放电深度控制产出碱液的浓度，使得供给至阳极反应区的碱液浓度始终保持在最优范围内，进一步提高直接甲酸盐燃料电池的性能。

公开(公告)号：CN118173835A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202410469672.0

申请日：2024-04-18

Applicant: 山东大学

Inventor： 孙宪达 ,  赵汶鑫 ,  孙昊 ,  杨远东 ,  任霄汉

IPC: H01M8/1009 ,  H01M8/02 ,  H01M8/0263

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种可持续产碱的直接甲酸盐燃料电池，包括：阴极流场、阴极扩散层、阴极催化层、碱液收集区、阳离子交换膜、阳极催化层、阳极扩散层和阳极流场。本发明在阳极侧无需加入额外电解质，可以在阴极侧持续产出纯净碱液并对外输出电力。本发明阴极侧耦合疏水气体扩散区和亲水碱液收集区，实现气态反应物与液态产物的气液分离，使直接甲酸盐燃料电池更为高效稳定。本发明在直接甲酸盐燃料电池工作过程中实现产电与产碱同步进行，实现资源的可持续利用，提高直接甲酸盐燃料电池电碱联产体系的可靠性和实用性。

公开(公告)号：CN118173808A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202410469666.5

申请日：2024-04-18

Applicant: 山东大学

Inventor： 孙宪达 ,  孙昊 ,  王景晴 ,  杨远东 ,  任霄汉

IPC: H01M8/02 ,  H01M8/0258 ,  H01M8/0438 ,  H01M8/04746

Abstract: 本发明公开了一种可持续产碳酸盐或碳酸氢盐的直接甲酸盐燃料电池，包括阴极流场、阴极扩散层、阴极催化层、产物收集区、阳离子交换膜、阳极催化层、阳极扩散层和阳极流场。本发明在阳极侧无需加入额外电解质的前提下可以在阴极侧持续产出碳酸盐或碳酸氢盐溶液。本发明阴极侧耦合疏水气体扩散区和亲水产物收集区，实现气态反应物与液态产物的气液分离，有效避免了碳酸盐或碳酸氢盐在阴极催化层内的积聚，避免了阴极催化层的失活，使直接甲酸盐燃料电池更为高效稳定。本发明在直接甲酸盐燃料电池放电过程中实现了有选择性地获得纯净碳酸盐或碳酸氢盐，实现资源的可持续利用，提高了直接甲酸盐燃料电池的可靠性和实用性。

公开(公告)号：CN118472295A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410469663.1

申请日：2024-04-18

Applicant: 山东大学

Inventor： 孙宪达 ,  王甲一 ,  孙昊 ,  杨远东 ,  任霄汉

IPC: H01M8/02 ,  H01M8/0258

Abstract: 本发明公开了一种自呼吸式在线碳捕集直接甲酸盐燃料电池，包括呼吸流场、阴极扩散层、阴极催化层、碳捕集区、阳离子交换膜、阳极催化层、阳极扩散层和阳极流场。本发明在阳极侧无需加入额外电解质可以在阴极侧持续产出碱液，通过产出的碱液实现对阴极自呼吸流场中二氧化碳的在线捕集。本发明阴极侧耦合疏水气体扩散区和亲水碳捕集区，实现气态反应物与液态产物的气液分离，有效避免碳酸盐在阴极催化层内的积聚，避免阴极催化层的失活，使直接甲酸盐燃料电池更为高效稳定。本发明在直接甲酸盐燃料电池放电过程中实现空气中二氧化碳的在线捕集，实现资源的可持续利用，提高了自呼吸式直接甲酸盐燃料电池的可靠性和实用性。