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[发明专利]一种燃料电池用疏水性可调的纳米管阵列电极及制备和应用-CN202310020871.9在审
发明人：宋玉江;李永鹏;秦嘉琪;韩光旗 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明属于质子交换膜燃料电池技术领域，涉及一种燃料电池用疏水性可调的合金纳米管阵列电极及其制备和应用。具体包括金属纳米管阵列的制备、金属纳米管阵列的合金化及疏水化工程、膜电极的组装。首先通过两步水热法在基板表面构建金属纳米管阵列；然后采用浸渍或超声喷涂法将疏水性物质引入到金属纳米管阵列之上；接着进行热解以实现纳米管阵列的合金化和疏水化工程；最后，将纳米管阵列转印在质子膜上，并对膜电极进行洁净处理。该膜电极可应用于质子交换膜燃料电池。本发明所制备的疏水性可调的纳米管阵列电极具有催化剂活性和稳定性高、铂载量低、水管理好和易于放大等优点。
一种燃料电池疏水可调纳米阵列电极制备应用

[发明专利]一种带有氢气耗散层的膜电极及其制备方法和应用-CN202210933940.0在审
发明人：宋玉江;韩光旗;秦嘉琪;李永鹏 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-08-04 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明涉及一种带有氢气耗散层的膜电极及其制备和应用。所述带有氢气耗散层的膜电极依次包括阳极气体扩散层、阳极催化层、氢气耗散层、质子交换膜、阴极催化剂层和阴极气体扩散层。使用光催化等方法在质子交换膜上原位生长超低载量贵金属、过渡金属或合金作为氢气耗散层，同时以气体耗散层中的贵金属、过渡金属或合金颗粒为核使其它贵金属、过渡金属或合金进行原位化学还原获得催化层，或者通过喷涂、转印等传统方法获得催化层，经处理后与气体扩散层热压从而形成带有氢气耗散层的膜电极。本发明中氢气耗散层可以消耗从阴极渗透过来的氢气，提高电解水过程的安全性，其所构筑的膜电极同时具有超薄、超低贵金属载量和电极性能优异等优点。
一种带有氢气耗散电极及其制备方法应用

[发明专利]一种阳极气体扩散层及其制备方法和应用-CN202210826413.X在审
发明人：王春晓;刘伟;秦嘉琪;宋玉江 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： C25B11/063 文献下载
摘要：本发明公开了一种阳极气体扩散层及其制备方法和应用，采用光化学镀在钛基体的表面快速制备贵金属涂层。贵金属涂层薄，涂层中贵金属纳米颗粒分散性好，涂层结构致密，贵金属用量低，同时贵金属涂层抑制了钛基体表面的氧化，有效提高了阳极气体扩散层的导电性。本发明涉及的涂层的制备方法简单、快速且反应装置简易，涂层薄、致密、贵金属用量低，在水电解槽和一体化再生燃料电池中具有优良的导电性及抗氧化性能，可以满足长期运行要求，有利于降低运行成本和材料成本。
一种阳极气体扩散及其制备方法应用

[发明专利]一种用于调节燃料电池一体化膜电极疏水性的方法及应用-CN202210483235.5在审
发明人：宋玉江;李永鹏;秦嘉琪;韩光旗 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明属于质子交换膜燃料电池技术领域，涉及一种用于调节燃料电池一体化膜电极疏水性的方法及应用。本发明所述制备方法包括如下步骤：1)利用光驱动和表面活性剂的模板作用在质子交换膜的两侧原位生长铂或铂合金纳米颗粒，构筑燃料电池的一体化膜电极；2)采用含疏水链有机物对一体化膜电极的铂或铂合金颗粒进行表面修饰，以此来调节其催化层的疏水性，优化其水管理能力，进而避免大电流下的水淹现象。该方法条件温和，操作简单，可灵活调变一体化膜电极的疏水性，重复性好，利于燃料电池一体化膜电极的批量化改性。
一种用于调节燃料电池一体化电极疏水方法应用

[发明专利]一种气体扩散电极、制备方法及其应用-CN202110461381.3有效
发明人：宋玉江;秦嘉琪 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： C25B11/032 文献下载
摘要：本发明涉及一种气体扩散电极、制备方法及其应用。所述气体扩散电极包括气体扩散层及气体扩散层表面的金属氧化物涂层电催化剂。对气体扩散层表面进行修饰后，调节pH值使气体扩散层表面吸附带有相反电荷的金属离子，随后在其表面吸附热解金属前驱体，制备金属氧化物涂层电催化剂，得到气体扩散电极。本发明所制备的气体扩散电极具有结合紧密、接触电阻低、催化剂利用率高等优点。所制备的气体扩散电极可用于水电解、燃料电池、传感器、二氧化碳电化学还原的反应装置。
一种气体扩散电极制备方法及其应用

[发明专利]一种超低贵金属载量一体化膜电极及其制备方法和应用-CN202110461456.8有效
发明人：宋玉江;秦嘉琪;韩光旗;刘会园 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明涉及一种超低贵金属载量一体化膜电极及其制备方法和应用。所述膜电极包括气体扩散层、质子交换膜及生长在质子交换膜上的催化剂层，催化剂层是由纳米花状金属材料组成。金属催化剂层在质子交换膜上原位生长，经处理后与气体扩散层热压构筑超低贵金属载量一体化膜电极。本发明所构筑的膜电极具有催化剂用量低、催化剂层与质子交换膜间结合牢固、电极性能优异等优点。所制备的膜电极可用于燃料电池和水电解的反应装置。
一种贵金属一体化电极及其制备方法应用

[发明专利]一种有序超薄膜电极、制备方法及其应用-CN201811282545.0有效
发明人：宋玉江;刘会园;秦嘉琪 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-10-31 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明提供了一种有序超薄膜电极、制备方法及应用。将离子交换膜置于反应器中，向反应器中加入金属前驱体、配位剂和还原剂的混合溶液，金属在离子交换膜的一侧或两侧同时或分步成核生长，制备有序超薄膜电极。有序超薄膜电极的催化剂层为分枝状金属材料组成。本发明所构建的有序超薄膜电极具有催化剂担载量低、利用率高和制备方法快速简易等优点。所制备的膜电极可用于电解池、燃料电池、传感器、气体纯化分离器或膜分离的电化学反应器。
一种有序薄膜电极制备方法及其应用

[实用新型]一种用于在膜电极表面制备催化剂层的反应装置-CN201922449951.8有效
发明人：宋玉江;秦嘉琪;刘会园 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2019-12-27 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本实用新型设计了一种用于在膜电极表面制备催化剂层的反应装置。反应装置包括反应板、支撑板及密封盖等，将固体聚合物电解质膜紧固在反应装置中间后，加入反应溶液，盖上密封盖。本实用新型旨在解决目前有序化膜电极制备工艺复杂，损失率高，制备均一性差等问题，本实用新型的反应装置可简易放大，制备均一性优异，可高效低损量产膜电极。
一种用于电极表面制备催化剂反应装置

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