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[发明专利]一种抗积碳的固体氧化物燃料电池电解质及其制备方法与应用-CN202210450924.6有效
发明人：郑克晴;岳允;蔡博文;闫阳天;高寒;申双林;张纪豪;凌意瀚;田云峰;王绍荣 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01M8/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种抗积碳的固体氧化物燃料电池电解质及其制备方法与应用，所述电解质为传导氢质子型材料和传导氧离子型材料复合而成的双层结构，所述传导氢质子型材料为电解质双层结构的主体材料，沿气流方向间隔设置传导氧离子型材料，且电解质双层结构中相同位置处传导氧离子型材料的面积不同，使得传导氧离子型材料在电解质双层结构中呈T型或倒T型分布。本发明电解质的双层设计实现了在几乎不改变电解质的质子传导特性及电池性能的同时，通过在电解质中间隔设置传导氧离子型材料，允许氧离子由阴极传导至阳极，氧化阳极中含碳燃料生成的固体碳，提高质子传导型固体氧化物燃料电池的抗积碳能力，而且更加安全。
一种抗积碳固体氧化物燃料电池电解质及其制备方法应用

[发明专利]一种低浓度瓦斯固体氧化物燃料电池发电系统及方法-CN202310818284.4在审
发明人： 凌意瀚;王鑫鑫;王绍荣;周福宝;金芳军;贺进;于方舟 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H01M8/0612 文献下载
摘要：本发明公开了一种低浓度瓦斯固体氧化物燃料电池发电系统及方法，低浓度瓦斯经过变压吸附气体分离装置去除部分氧气，变压吸附吸附阶段排出含少量氧气的瓦斯与水蒸气进入自热重整反应器转化为富氢气体，该富氢气体进入固体氧化物燃料电池阳极流道；变压吸附解吸阶段排出富氧气体与鼓风机排出的空气混合后进入固体氧化物燃料电池阴极流道；阴极和阳极排出的尾气混合后在燃烧器中充分燃烧，产生热量用于前端气体预热。本发明利用变压吸附气体分离装置将低浓度瓦斯转化为不具有爆炸危险的高浓度甲烷和富氧空气，分别用于固体氧化物燃料电池的阳极和阴极反应，可避免爆炸风险，提高发电效率；利用甲烷和氧气的自热重整，提高了能量利用效率，简化了系统组成。
一种浓度瓦斯固体氧化物燃料电池发电系统方法

[发明专利]一种甲烷-二氧化碳干重整催化剂和固态氧化物燃料电池及制备方法-CN202310698670.4在审
发明人：李明飞;陈正鹏;董江波;许仁辞;侯龙通;熊凯;饶睦敏;陈创庭;凌意瀚 -专利权人：广东能源集团科学技术研究院有限公司
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种甲烷‑二氧化碳干重整催化剂和固态氧化物燃料电池及制备方法，涉及燃料电池领域。催化剂的化学式为(La0.75Sr0.25)1‑x/2LixCr0.5Fe0.4Ni0.1O3‑δ，式中，0x≤0.2，δ为保持材料电中性的值。该催化剂应用于固态氧化物燃料电池的阳极表面时，催化剂可以高效促进甲烷‑二氧化碳的干重整作用，有效避免阳极在使用甲烷气体作为燃料时存在的积碳问题，提高了固体氧化物燃料电池的发电效率及寿命。
一种甲烷二氧化碳重整催化剂固态氧化物燃料电池制备方法

[发明专利]一种双燃料供给式可变流量重整器及运行方法-CN202210285857.7有效
发明人：郑克晴;蔡博文;岳允;闫阳天;高寒;孙亚;张纪豪;申双林;凌意瀚;王绍荣 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-03-22 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： C01B3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种双燃料供给式可变流量重整器及运行方法，重整器包括设有前端盖和后端盖的管道，管道的内腔固定有与其中心线共面的大隔板，大隔板将管道的内腔均分为第一反应区和第二反应区，第一反应区均分为三个催化反应区，第二反应区又均分为三个催化反应区，管道靠近前端盖的一端设有电机用于控制开启催化反应区的数量，本装置能够解决目前重整器中存在的重整燃料种类受限、反应面积固定以及积碳现象缩短重整器寿命等问题。
一种燃料供给可变流量重整运行方法

[发明专利]一种直接醇类燃料电池阳极重整层及其制备方法和应用-CN202111038859.8有效
发明人：田云峰;凌意瀚;王鑫鑫;亓梦茹;欧雪梅 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-09-06 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种直接醇类燃料电池阳极重整层及其制备方法和应用，重整层材料的化学式为Ce0.8Gd0.1Ni0.1O1.95，采用溶液燃烧法制备得到；该阳极表面重整层具有多孔结构和优异的抗积碳性能，氢气气氛下会原位析出Ni纳米颗粒，能够促进催化重整乙醇裂解成CH4、H2、CO等混合气，将其用于制备直接乙醇固体氧化物燃料电池(DEFC)，能够提高DEFC电池在乙醇气氛下的电化学性能及其长期稳定性，具有广阔的应用前景。
一种直接燃料电池阳极重整及其制备方法应用

[发明专利]一种固体氧化物电池氧电极材料、制备方法与应用-CN202310178094.0在审
发明人：金芳军;凌意瀚;王鑫鑫;田云峰;陈婷;王绍荣 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种固体氧化物电池的氧电极材料、制备方法与应用，涉及电极材料领域。所述氧电极材料为钙钛矿结构氧化物，结构式为BaCo0.9‑xNb0.1PrxO3‑δ，其中0＜x≤0.1，0.1＜δ＜0.3，采用固相烧结法制备得到。本发明制备的钙钛矿结构的BCNP材料具有成分较简单、均匀，合成工艺较简单等特点。与常用的固体氧化物电池电解质材料在高温下具有良好的化学兼容性。Nb和Pr的引入显著提升BCNP材料的导电性能，并提供大量的活性位点，以BCNP作为氧电极，对氧气体具有快速催化的作用。在不同运行模式下，以BCNP作为氧电极的电池均表现出良好的电化学性能。同时以本发明的BCNP材料用于制备多孔氧电极，可以在高温氧化气氛中稳定的工作。
一种固体氧化物电池电极材料制备方法应用

[发明专利]一种甲烷燃料的自蓄热管状SOFC电源装置及工作方法-CN202211501240.0在审
发明人：王心蕊;王鑫鑫;凌意瀚;郭瑞洁;雷怀哲 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H01M8/04089 文献下载
摘要：本发明公开了一种甲烷燃料的自蓄热管状SOFC电源装置及工作方法，该装置包括装有甲烷的燃料罐、设有水浴加热系统的水浴加热仓、气体分流筛、管状固体氧化物燃料电池堆、用于收集尾气热量的蓄热陶瓷a和蓄热陶瓷b、尾气收集装置。本装置将甲烷的化学能转变为电能，提高发电效率且不产生氮氧化物等有害污染物，工作噪声小；无需外加维持管状固体氧化物燃料电池工作温度的热电偶装置，降低装置的生产成本和体积重量；通过两个蓄热陶瓷对尾气热量的收集实现了热量的高效回收利用；同时避免了管状固体氧化物燃料电池的爆炸风险，可有效实现抗积碳、长期稳定运行效果，是一种安全可靠、稳定高效、便携环保的燃料的小型电源。
一种甲烷燃料蓄热管状 sofc 电源装置工作方法

[发明专利]一种质子陶瓷膜反应器及其制备方法和应用-CN202211390059.7在审
发明人：李明飞;陈正鹏;张宗明;许仁辞;黄慧;熊凯;饶睦敏;陈创庭;凌意瀚 -专利权人：广东能源集团科学技术研究院有限公司
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C25B11/091 文献下载
摘要：本发明属于甲烷、二氧化碳资源化利用技术领域，具体涉及一种质子陶瓷膜反应器及其制备方法和应用。所述质子陶瓷膜反应器，包括以下重量份计的组分：第一浆料、第二浆料、第三浆料、第四浆料。本发明制得的质子陶瓷膜反应器能够有效克服现有SOEC直接电解二氧化碳存在的问题，以甲烷、二氧化碳重整反应制氢与电热协同催化二氧化碳转化技术相耦合，在降低资源浪费与温室效应的同时，高效转化制得低碳醇。
一种质子陶瓷膜反应器及其制备方法应用

[发明专利]一种乙醇干气重整催化剂及其制备方法和应用-CN202211390064.8在审
发明人：李明飞;陈正鹏;李淑君;邓啟熙;黄慧;熊凯;饶睦敏;陈创庭;凌意瀚 -专利权人：广东能源集团科学技术研究院有限公司
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： B01J23/86 文献下载
摘要：本发明属于乙醇干气重整及固体氧化物燃料电池技术领域，具体涉及一种乙醇干气重整催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂的化学式为(La0.75Sr0.25)1‑x/2NaxCr0.5Fe0.4Cu0.1O3‑δ，式中，x为Na+掺杂(La，Sr)位的摩尔比，0.1≤x≤0.4，δ为保持材料电中性的值。本发明制得的乙醇干气重整催化剂具有高效促进乙醇二氧化碳的干气重整的作用，能够有效避免阳极在乙醇下的存在的积碳问题，提高固体氧化物燃料电池的发电效率及寿命。
一种乙醇重整催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种高纯氢气的制备方法-CN202210781954.5在审
发明人：李明飞;侯龙通;李淑君;陈正鹏;董江波;饶睦敏;陈创庭;凌意瀚 -专利权人：广东能源集团科学技术研究院有限公司
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： C01B3/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种高纯氢气的制备方法，属于氢气制备技术领域，包括以下步骤：制备陶瓷膜反应器，所述的陶瓷膜反应器包括依次连接的催化反应层、阳极、陶瓷膜、阴极；配制低浓度煤层气，所述低浓度煤层气包括甲烷、氧气、氮气，其中，甲烷的体积浓度为5～30％，且甲烷与氧气的体积浓度比大于2；将阳极和催化剂层还原，分别将低浓度煤层气、干燥氮气通入催化反应层、阴极，在650～750℃，通过外加电压的方式，生成高纯氢气。通过以低浓度煤层气为燃料，再通过外加电压将合成气解离为质子，并通过陶瓷膜向阴极传输，质子传输到阴极后，在催化剂的作用下生成氢气，生成的氢气将原有的氮气排出，从而制备得到高纯度的氢气。
一种高纯氢气制备方法

[发明专利]一种以低浓度瓦斯为燃料的高温电解合成氨的方法-CN202110124395.6有效
发明人： 凌意瀚;杨洋;韩绪;倪昊;包航;王鑫鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： C25B1/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种以低浓度瓦斯为燃料的高温电解合成氨的方法，包括：制备质子导体固体氧化物电解池，该电解池由多孔的Ni‑BZCY阴极、BZCY电解质、多孔的LSCF‑BZCY阳极组成；配制低浓度瓦斯气体组分作为燃料，配制潮湿空气作为阳极气体；将燃料通入固体氧化物电解池的阴极气道，将潮湿空气通入固体氧化物电解池的阳极气道，在700℃下，通过外加电压实现质子与低浓度瓦斯气体中的氮气合成氨反应。本发明能提高低浓度瓦斯的综合利用率，其产物氨气能够直接或间接降低合成氨工业中的碳排放和制氢能耗，可实现化石燃料合成氨工业中碳循环，促进整个合成氨系统的节能减排。
一种浓度瓦斯燃料高温电解合成氨方法

[发明专利]一种基于乙醇燃料的固体氧化物燃料电池发电系统及方法-CN202110266630.3有效
发明人：王鑫鑫;凌意瀚;陈锐杰;王心蕊;杨洋 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-03-11 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01M8/1011 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于乙醇燃料的固体氧化物燃料电池发电系统及方法，该系统包括设有水浴加热系统的燃料储存加热仓、连通气管的风源、用于进行部分氧化重整反应的重整器、由管状固体氧化物燃料电池组成的电池堆以及与电池堆电性连接的功率转化器，燃料储存加热仓内填充有乙醇水混合液，气管伸入混合液底部，燃料储存加热仓内部通过第一管路与重整器入口连通，重整器出口通过第二管路与电池堆内的阳极气道连通，重整器的阴极气道与外部空气相通，电池堆向外输出直流电并经功率转化器转化后向外加负载供电运行；其能够直接将乙醇的化学能转化为电能，不受卡诺循环效率限制，发电效率高，发电过程无噪音，便携环保且燃料利用率高。
一种基于乙醇燃料固体氧化物燃料电池发电系统方法

[发明专利]一种基于固体氧化物电解池透氧膜的低浓度瓦斯透氧提纯系统及方法-CN202110734332.2有效
发明人：田云峰;凌意瀚;王鑫鑫;周福宝;刘应科;欧雪梅;包航 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： C10L3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于固体氧化物电解池透氧膜的低浓度瓦斯透氧提纯系统及方法，该系统包括固体氧化物电解池透氧膜反应器、立式管式炉和外加电源，透氧膜反应器包括陶瓷管和位于陶瓷管中的固体氧化物电解池，固体氧化物电解池包括空气极、燃料极、电解质和阻隔层，透氧膜反应器位于立式管式炉中，固体氧化物电解池的两端连接外加电源。煤层低浓度瓦斯气体直接输入到固体氧化物电解池的燃料极，通过外加电压，将低浓度瓦斯气中的氧离子通过电解质传输到空气极，进而实现低浓度瓦斯中甲烷提纯及透氧的双重目的。本发明解决了现有技术低浓度瓦斯气利用率低，利用成本高，直排污染严重的问题。
一种基于固体氧化物电解池透氧膜浓度瓦斯提纯系统方法

[发明专利]一种低浓度瓦斯安全高效梯级提纯制天然气方法及系统-CN202111220537.5有效
发明人：王鑫鑫;周福宝;凌意瀚;刘宏;蔡莲 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-10-20 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： B01D53/047 文献下载
摘要：本发明公开了一种低浓度瓦斯安全高效梯级提纯制天然气方法及系统，该方法可经两级提浓工艺将低浓度瓦斯气的甲烷浓度提高到92％以上，用于生产天然气。在第一级低压下基于吸附动力学选择性的甲烷富集阶段，氧气和部分氮气被吸附剂吸附，从塔顶游离气中得到超低含氧量和较高甲烷浓度的甲烷中间产品气，为后续加压提浓提供了安全保障和良好的初始甲烷浓度条件；在二级提浓工艺中，甲烷中间产品气加压后进入基于吸附平衡选择性吸附甲烷的吸附塔内，通过抽真空步骤从塔底获得高浓度甲烷产品气，未被吸附的氮气从塔顶流出，收集后可用作煤矿防灭火。本方法安全性好，分离成本低，且能使低浓度瓦斯利用率达到100％。
一种浓度瓦斯安全高效梯级提纯天然气方法系统

[发明专利]一种高效脱除低浓度煤层气中氧气的方法-CN202210485676.9在审
发明人：杨洋;凌意瀚;刘应科;王绍荣;冯培忠;王鑫鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： C10L3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种高效脱除低浓度煤层气中氧气的方法，涉及低浓度煤层气高效清洁利用技术领域，主要解决煤矿低浓度煤层气难以利用和爆炸风险而造成的资源浪费及环境污染等问题。针对此问题，本发明提出一种变压吸附及固定床催化反应联合装置来将低浓度煤层气中氧气消耗殆尽，降低在利用低浓度瓦斯过程中而面临的爆炸风险。将低浓度煤层气通入变压吸附脱氧装置，经碳分子筛吸附脱附作用下，低浓度煤层气中的甲烷浓度被提高，而氧气浓度将初步降低，再通过固定床催化反应装置，经催化过程可以将低浓度煤层气中氧气完全消耗。本发明能提高低浓度煤层气的综合利用率，降低使用过程中的爆炸风险，有利于促进煤炭产业的进一步发展。
一种高效脱除浓度煤层气氧气方法

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