公开(公告)号：CN117524333A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311496226.0

申请日：2023-11-10

申请人： 新疆工程学院 ,  华北电力大学(保定)

发明人： 丁瑞 ,  程友良 ,  樊小朝 ,  史瑞静 ,  徐立军 ,  蒋甲丁 ,  毛绍宽 ,  王乃潇

IPC分类号： G16C20/10 ,  G16C20/70 ,  G06F30/27 ,  G06F111/06

摘要： 本发明涉及一种PEMFC阴极分层催化层多目标优化方法，包括以下步骤：建立PEMFC模型，所述模型采用阴极催化层分层设计；确定评价指标，所述评价指标包括：性能相关指标和氧分布均匀性相关指标。在不同的阴极催化层结构参数和工作电压下，运行PEMFC模型获取数据集，并训练代理模型；基于优化目标和训练后的代理模型，使用NSGAIII算法进行多目标优化，获得一组Pareto最优解；基于Pareto最优解，采用TOPSIS方法分别为不同的策略选择对应的方案，得到PEMFC阴极分层催化层的结构参数和运行电压的最优组合。本发明可以有效地提高多目标优化的效率，并设计出高性能、高耐久性或高耐久性、低成本的燃料电池。

公开(公告)号：CN116885207A

公开(公告)日：2023-10-13

申请号：CN202310959864.5

申请日：2023-08-01

申请人： 华北电力大学(保定) ,  新疆工程学院

发明人： 程友良 ,  丁瑞 ,  樊小朝 ,  史瑞静 ,  徐立 ,  蒋甲丁 ,  毛绍宽 ,  王乃潇

IPC分类号： H01M4/86 ,  H01M8/1018

摘要： 本发明涉及质子交换膜燃料电池催化层技术领域，具体公开一种基于低铂碳比的PEMFC阴极催化层，包括：外层，所述外层的铂载量为0.1‑0.3mg/cm2，碳载量为0.067‑0.7mg/cm2，电解质含量0.23‑0.37；内层，所述内层与所述外层连接，所述内层的铂载量为0.1‑0.3mg/cm2，碳载量为0.067‑0.7mg/cm2，电解质含量0.23‑0.37。本发明提出的同时考虑铂载量和电解质含量的阴极催化层分层设计，可以有效地提高铂基催化剂和电解质的利用率，降低电池成本；可以有效地提高阴极催化层的电化学反应速率，增强PEMFC性能。

公开(公告)号：CN118899485A

公开(公告)日：2024-11-05

申请号：CN202410599319.4

申请日：2024-05-15

申请人： 新疆工程学院 ,  华北电力大学(保定)

发明人： 程友良 ,  张磊 ,  樊小朝 ,  史瑞静 ,  徐立军 ,  蒋甲丁 ,  毛绍宽 ,  王乃潇

IPC分类号： H01M8/1004 ,  H01M8/0271 ,  H01M8/0202 ,  G06F30/17 ,  G06F30/20 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/08

摘要： 本发明公开一种非对称的质子交换膜燃料电池结构及其参数设计方法，涉及质子交换膜燃料电池催化层技术领域。所述质子交换膜燃料电池结构包括：MEM层，以及以所述MEM层为中心，相对设置的第一结构层和第二结构层；其中，所述第一结构层由内至外依次设置有CCL层、CMPL层和CGDL层；所述第二结构层由内至外依次设置有ACL层、AMPL层和AGDL层；各层厚度采用非对称设计。本发明能够降低不同操作电压下的多孔介质液态水饱和度平均值，以及在提高功率密度的同时，还保证了后续反应气的顺利进入，进一步改善了燃料电池的性能。