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[发明专利]阴极催化膜、膜电极及其制备方法、燃料电池-CN202210534777.0在审
发明人：张中天;于力娜;朱雅男;唐柳;高梦阳;刘晓雪;王晶晶;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明涉及一种阴极催化膜、膜电极及其制备方法、燃料电池。该膜电极的制备方法中，阴极催化膜组包括疏水性和孔隙率逐级增高的n层阴极催化膜，n取不小于2的整数，阴极催化膜中的催化剂包括碳负载金属催化剂；将n层阴极催化膜浸渍于硫酸中分别进行腐蚀处理，且随着阴极催化膜的疏水性和孔隙率逐级增高，每次进行腐蚀处理的时间越长和/或每次进行腐蚀处理所采用的硫酸的浓度越高，得到腐蚀处理后的n层阴极催化膜：将阳极催化层设置质子交换膜的一侧，并按照疏水性和孔隙率逐级增高的规律，将腐蚀处理后的n层阴极催化膜依次设置在质子交换膜的另一侧，得到膜电极。该膜电极的制备方法可以提高制得的膜电极的排水能力和气体运输能力。
阴极催化电极及其制备方法燃料电池

[发明专利]一种阴极催化剂及其制备方法和应用-CN202210523439.7在审
发明人： 于力娜;朱雅男;唐柳;张中天;马亮;王晶晶;刘晓雪;高梦阳;吴芳敏 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种阴极催化剂及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)对生物质原料进行煅烧处理，经冻干处理后进行硫酸磺化处理后得到磺化碳点；(2)将步骤(1)制得的磺化碳点与铂前驱体和溶剂混合得到混合溶液，加入还原剂和去离子水，调节pH进行加热反应，得到所述阴极催化剂，本发明以粒径为纳米级别的磺化碳点作为载体，所述磺化碳点的表面修饰有亲水性磺酸基，有别于传统的催化剂材料不易浸润，本发明提供的碳材料因具有纳米尺寸且含氧官能团丰富能够良好地分散在极性溶剂中，能够得到高分散性、稳定的催化剂浆料。
一种阴极催化剂及其制备方法应用

[发明专利]膜电极及其制备方法、燃料电池-CN202210616757.8在审
发明人： 于力娜;唐柳;朱雅男;刘江唯;张中天;王晶晶;王绍杉;杨帅 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-06-01 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明提供了一种膜电极及其制备方法、燃料电池，膜电极包括阳极气体扩散层、阳极抗毒层、阳极催化层、质子膜、阴极催化层、阴极气体扩散层和密封层，阳极催化层和阴极催化层分别设于质子膜相对的两个表面上，阳极抗毒层设于阳极催化层上，密封层密封住质子膜、阳极催化层、阴极催化层和阳极抗毒层的侧面，阳极气体扩散层设于阳极抗毒层上，阴极气体扩散层设于阴极催化层上。本发明的膜电极具有较好的抗CO毒化能力，能够有效地提高燃料电池的使用寿命。
电极及其制备方法燃料电池

[发明专利]一种燃料电池气体扩散层及其制备方法-CN202210462532.1在审
发明人： 于力娜;朱雅男;唐柳;王晶晶;刘晓雪 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明提供一种燃料电池气体扩散层及其制备方法。所述气体扩散层包括相互连接的支撑层和微孔层；所述支撑层和所述微孔层的材料分别独立地包括多孔金属网；所述微孔层的内部包含憎水涂层，所述憎水涂层贯通所述支撑层。本发明采用表面一定厚度不包含憎水涂层的微孔层，实现膜电极在低湿工况下的水管理和提高气体扩散层导电性的目的，同时微孔层和支撑层分别独立地利用不同孔径的多孔金属网，构建梯度孔径结构，利用毛细作用排水，避免了碳材料带来的碳腐蚀问题。
一种燃料电池气体扩散及其制备方法

[发明专利]一种预处理膜电极及其制备方法和应用-CN202210556683.3在审
发明人：刘晓雪;于力娜;朱雅男;唐柳;张中天;马亮;王晶晶;高梦阳;刘江唯;普星彤;杨帅;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明提供了一种预处理膜电极及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将CCM膜电极置于醇水混合溶液中进行一步煮沸处理；(2)将步骤(1)经一步煮沸后的CCM膜电极一步清洗后置于稀酸溶液中进行二步煮沸，经二步清洗后擦拭得到所述预处理膜电极，本发明除了可对膜电极进行提前润湿，增加其水合度外，还可以去除催化层表面的一些杂质，提高催化剂的利用率，从而可以提高膜电极性能。
一种预处理电极及其制备方法应用

[发明专利]一种膜电极边框及其制备方法和膜电极-CN202210589446.7在审
发明人：朱雅男;于力娜;唐柳;刘江唯;张中天;高梦阳;刘晓雪;马亮;王晶晶;普星彤;杨帅;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01M8/0273 文献下载
摘要：本发明提供了一种膜电极边框及其制备方法和膜电极，所述膜电极边框包括边框基材以及设置于所述边框基材的表面的边框胶层，所述边框胶层包括在所述边框基材的表面依次层叠的第一结合胶层和第二结合胶层，所述第一结合胶层包括边框基材聚合物单体和密封胶，所述第二结合胶层包括全氟磺酸树脂和密封胶。本发明提供的膜电极边框设置有第一结合胶层和第二结合胶层，通过边框基材聚合物单体、密封胶和全氟磺酸树脂之间的协同作用，显著提高了边框胶层与边框基材、边框胶层与CCM两界面的结合力，有效避免了质子交换膜和边框交界处发生失效现象，同时为膜电极的气密性提供保障。
一种电极边框及其制备方法

[发明专利]一种延长金属双极板寿命的阳极气体扩散层及其制备方法-CN201910558685.4有效
发明人：朱雅男;曹婷婷;米新艳;于力娜 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，具体的说是一种延长金属双极板寿命的阳极气体扩散层及其制备方法。阳极气体扩散层包括气体扩散层和基于气体扩散层的金属缓蚀剂层。所述气体扩散层由支撑层和附着在支撑层一侧的微孔层组成；所述支撑层为多孔的碳纸和碳布；所述微孔层为导电碳材料、憎水剂、水和/或分散剂混合后通过涂覆方式至支撑层表面制得。该制备方法在气体扩散层与阳极金属双极板接触一侧涂覆金属缓蚀剂，在阳极金属双极板涂层失效露出金属基体时，气体扩散层上的金属缓蚀剂与金属基体进行化学吸附，保护阳极金属双极板，延长阳极金属双极板寿命，进而延长燃料电池堆的使用寿命，解决了现有燃料电池存在的不足。
一种延长金属极板寿命阳极气体扩散及其制备方法

[发明专利]一种燃料电池用膜电极及其制备方法和应用-CN202110328318.2有效
发明人： 于力娜;唐柳;朱雅男;张克金;倪大龙;曹婷婷;杨帅 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2021-03-26 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明提供了一种燃料电池用膜电极及其制备方法和应用。所述膜电极的制备方法包括：(1)制备阳极和阴极催化层浆料；(2)将阴极和阳极催化层浆料涂覆于质子膜的两侧，得到同时具有阳极侧催化层和阴极侧催化层的质子膜；(3)将密封框和气体扩散层依次设置于质子膜上，得到燃料电池用膜电极；阴极催化层浆料的制备方法包括：将铂碳催化剂和溶剂进行一次混合，再加入石墨化多壁碳纳米管进行二次混合，最后加入全氟磺酸树脂溶液进行三次混合，得到浆料。本发明通过优化催化层中结构，优化了衰减过程中催化剂载体脱落、铂的迁移和团聚分布，有助于减小衰减过程中的质子传质损失，提高燃料电池的耐久性。
一种燃料电池电极及其制备方法应用

[发明专利]硫化硅橡胶注塑材料、一体化密封膜电极、其制备方法及燃料电池-CN202210077999.4在审
发明人： 于力娜;张中天;唐柳;王绍杉;朱雅男 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明提供了硫化硅橡胶注塑材料、一体化密封膜电极、其制备方法及燃料电池，所述硫化硅橡胶注塑材料的制备方法包括：将硅胶、硅油、助剂、交联剂和硫化剂进行混合，得到所述硫化硅橡胶注塑材料；所述助剂包括纳米氧化锌和纳米二氧化钛。本发明通过添加助剂显著提高了硫化硅橡胶注塑材料在高湿高温以及酸性环境下的耐受性，作为膜电极的注塑材料能够满足商用车燃料电池对密封性的要求，进一步提升了商用车燃料电池的寿命。
硫化硅橡胶注塑材料一体化密封电极制备方法燃料电池

[发明专利]一种复合质子交换膜及其制备方法和应用-CN202210078566.0在审
发明人：马亮;于力娜;唐柳;朱雅男;张克金;张中天;高梦阳;刘晓雪;王晶晶;杨帅 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： H01M8/1018 文献下载
摘要：本发明提供了一种复合质子交换膜及其制备方法和应用，所述复合质子交换膜包括第一离子交换树脂膜、第二离子交换树脂膜和设置于所述第一离子交换树脂膜和第二离子交换树脂膜之间的多孔聚合物膜，所述第二离子交换树脂膜两侧设置有自由基清除剂和金属离子吸附剂，所述多孔聚合物膜的一侧进行表面改性，所述表面改性的一侧靠近第二离子交换树脂膜，本发明在离子交换树脂中加入金属氧化物自由基清除剂的同时，还掺入了金属离子吸附材料，解决了金属离子溶解和迁移的问题，所述复合质子交换膜有低渗透高耐久的特点。
一种复合质子交换及其制备方法应用

[发明专利]一种燃料电池膜电极及其制备方法与燃料电池-CN202210059749.8在审
发明人： 于力娜 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池膜电极及其制备方法与燃料电池。所述燃料电池膜电极包括阳极气体扩散层、阳极催化层、质子膜、阴极催化层、阴极气体扩散层和密封部件；所述阳极催化层包括阳极第一催化层和阳极第二催化层；所述阳极第一催化层和阴极催化层分别设置在质子膜的两侧；所述阳极第一催化层与阳极气体扩散层之间设置有阳极第二催化层；所述阴极气体扩散层设置于阴极催化层远离质子膜的一侧；所述密封部件用于固定阳极第一催化层、质子膜和阴极催化层。本发明通过设置阳极第一催化层和阴极催化层，并采用密封部件将其与质子膜固定，保证了燃料电池的反应活性；通过设置阳极第二催化层，提高了燃料电池膜电极的抗反极能力和耐久性。
一种燃料电池电极及其制备方法

[实用新型]一种用于燃料电池膜电极封装的辅助装置-CN202122696694.5有效
发明人：杨帅;于力娜;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2021-11-05 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于燃料电池膜电极封装的辅助装置，属于燃料电池技术领域。所述用于燃料电池膜电极封装的辅助装置包括支架、承载平台及喷射组件，承载平台固定于支架上，承载平台包括沿竖直方向设置的通气孔和沿水平方向设置于通气孔外周的液体介质通道，通气孔的下端与外部负压设备连通设置，通气孔的另一端能够吸附膜电极在承载平台的上表面，液体介质通道能够与外部储液设备连通进行液体循环；喷射组件设置有喷射孔，外部加湿设备能够通过喷射孔喷射加湿的气体，以使位于承载平台上的膜电极处于加湿环境。本实用新型提高了膜电极在封装过程中的平整度，从而提高了膜电极封装一致性。
一种用于燃料电池电极封装辅助装置

[发明专利]一种改性抗反极催化剂及其制备方法与应用-CN202210060414.8在审
发明人： 于力娜;唐柳;朱雅男;张克金;张中天;高梦阳;马亮;王晶晶;刘晓雪;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明提供了一种改性抗反极催化剂及其制备方法与应用。所述改性抗反极催化剂包括抗反极催化剂和表面包覆物，所述表面包覆物包括聚四氟乙烯和/或聚四氟乙烯的共聚物；所述改性抗反极催化剂的形状为纳米纤维状。本发明通过表面包覆聚四氟乙烯或其共聚物得到的改性抗反极催化剂，提高了抗反极催化剂分散的稳定性，降低了水分解电位，同时提高了催化剂效率，提高了抗反极催化剂水电解性能。
一种改性抗反极催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种复合抗反极催化剂及其制备方法与应用-CN202111433804.7在审
发明人： 于力娜;唐柳;张中天;刘江唯;王晶晶;马亮;刘晓雪;高梦阳;杨帅 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明提供了一种复合抗反极催化剂及其制备方法与应用，所述复合抗反极催化剂为花朵形状，中心花蕊包括二氧化硅，周边花瓣包括抗反极催化剂；所述复合抗反极催化剂的粒径D50为30～60nm。本发明具有花朵形状的复合抗反极催化剂，与未复合前的抗反极催化剂相比，具有较高的分散性和稳定性，过电位和Tafel斜率明显降低，且催化剂性能得到了提升；中心花蕊处二氧化硅的强吸水性为抗反极催化剂提供了电解水的水源，从而延长了抗反极的时间；所述复合抗反极催化剂具有大的粒径，能大幅度降低抗反极催化剂对阳极催化剂活性位点的屏蔽效应，避免了阳极催化剂氧还原反应时催化活性降低的问题，增强了膜电极功率密度。
一种复合抗反极催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种气体扩散层及其制备方法与应用-CN202111375669.5在审
发明人： 于力娜;朱雅男;唐柳;米新艳;王绍杉;张中天;王晶晶;刘晓雪 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种气体扩散层及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：微孔层浆液涂覆在疏水基底上，得到所述气体扩散层；所述微孔层浆液由导电碳和磺酸基烃类助剂混合得到。本发明为了提升气体扩散层的气体透过性，以及改善气体扩散层的物化性能，故采用磺酸基烃类助剂，在气体扩散层的微孔层中建立能垒，降低微孔层浆液中颗粒间的团聚，从而提升气体扩散层的孔隙率，并降低了电阻；因此，在气体扩散层的微孔层中添加磺酸基烃类助剂后，微孔层浆液的分散性提高，浆液中的粒径尺寸明显降低，气体扩散层的电阻率、孔隙率及透气性也明显得到改善，得到的气体扩散层能够满足电池在大电流密度下的动力要求。
一种气体扩散及其制备方法应用