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[发明专利]一种基于三元低共熔溶剂的液流电池-CN202110885696.0有效
发明人：徐谦;路平;李卓;张玮琦;苏华能;马强 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明属于电化学储能中的液流电池技术领域，公开了一种基于三元低共熔溶剂的液流电池。通过在二元低共熔溶剂的基础上，增加一种中性氢键供/受体，构成三元低共熔溶剂，对氢键供体与氢键受体之间电负性差异、空间结构位阻、氢键的键长的微观调节，重构二元氢键网络结构，搭建了一个更适合氧化还原对的低共熔溶剂体系。该溶剂体系的化学物理性质得到改善后的具体表现为：显著降低了低共熔溶剂体系的粘度和电化学阻抗。最关键的一个优势是：在加入氧化还原对后，氧化还原对处于自由态而非超分子复合物，在液流电池中表现出良好的输运性能。
一种基于三元低共熔溶剂流电

[发明专利]磁场与温度协同作用提高的液流电池传输性能的方法及液流电池-CN202110255708.1有效
发明人：徐谦;程荣;苏华能;马强;张玮琦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-03-09 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种磁场与温度协同作用提高的液流电池传输性能的方法及液流电池，所述液流电池中，磁场发生器设置在负极电极与正极电极的两侧，为所述液流电池提供磁场；加热器为所述液流电池提供适当的温度环境。将低共熔溶剂电解液液流电池置于磁场中，同时使其处于15～65℃的温度环境，调节低共熔溶剂电解液的电化学物理特性，增大液流电池电解液中离子的扩散系数，有效解决现有的低共熔溶剂电解液存在因其粘度高，传质阻力大而致使电池功率密度低的问题；进而提高电池的能量效率及功率密度。本发明所述的低共熔溶剂液流电池具有宽的电化学窗口、绿色环保、制备简单、价格便宜等优点。
磁场温度协同作用提高流电传输性能方法

[发明专利]一种使用纳米粒子提升液流电池传输性能的方法及液流电池-CN202210898491.0有效
发明人：徐谦;周浩天;张瑞平;马强;李卓;苏华能 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明属于电化学储能中的液流电池技术领域，公开了一种使用纳米粒子提升液流电池传输性能的方法及液流电池。本发明在正极和负极电解液中添加纳米粒子，形成纳米流体，提高电解液的传质性能。利用纳米粒子的布朗运动，改善电解液粘度高、流动性差的问题，进而提高电池的能量效率和功率密度。
一种使用纳米粒子提升流电传输性能方法

[发明专利]微米花氮化铌负载铱基催化剂的制备方法及应用-CN202310662288.8在审
发明人： 苏华能;段星星;刘会园;张玮琦;徐谦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-06-06 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： C25B11/081 文献下载
摘要：本发明属于复合材料技术领域，涉及一种微米花氮化铌负载铱基催化剂的制备方法，包括：将含铱前驱体溶于乙二醇中，超声并磁力搅拌均匀，用碱溶液调节pH至12～13，加入微米花氮化铌（Nb4N5），超声并磁力搅拌均匀，140～180℃回流3～5h，用HCl溶液调节pH为3～5，冷却至室温，粉末过滤收集，用超纯水多次洗涤，60～80℃真空干燥8～10h，即得。本发明制备方法简单、反应可控无污染、成本低；所制得的微米花氮化铌能够为贵金属提供更多的活性位点，氮化铌中金属键的存在形式提供了良好的电子转移和优异的耐腐蚀性，不仅能够降低贵金属的用量，利于催化剂颗粒的分散、减少其团聚，而且能够调控Ir的d带中心，降低了氧分子间的吸附能，提高OER效率及稳定性。
微米氮化负载催化剂制备方法应用

[发明专利]一种利用固态电解质生产二氧化碳的装置-CN202310653647.3在审
发明人：张玮琦;单好文;李卓;徐谦;苏华能 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： C25B9/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用固态电解质生产二氧化碳的装置，属于二氧化碳生产技术领域；所述利用固态电解质生产二氧化碳的装置包括气液供给装置、电化学反应装置和二氧化碳收集装置；所述装置依托电化学反应装置将气液供给装置供给的碳酸氢盐废液中的碳酸氢根离子与氢离子在固态电解质层中结合生产二氧化碳并流出；所述装置结构简单、生产成本低廉且固态电解质具有良好的离子导通性，碳酸氢根离子与氢离子可以很好地结合，具有很好的实用性。
一种利用固态电解质生产二氧化碳装置

[发明专利]低共熔溶剂改性石墨毡电极及其制备方法与应用-CN202310662797.0在审
发明人：徐谦;张瑞平;路平;马强;苏华能;张玮琦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-06-06 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种低共熔溶剂改性石墨毡电极，涉及电池电极材料技术领域，其制备方法如下：S1：利用氯化胆碱和乙二醇制备DES混合溶液；S2：将石墨毡在步骤S1中制备DES混合溶液中，进行超声处理；S3：将步骤S2中处理后的石墨毡进行热处理，得到改性电极；发明公开了一种低共熔溶剂改性石墨毡电极在电池方面的应用，能够提高石墨毡的电催化活性、润湿性并降低电解液流动阻力以及电池的极化损失和泵功损耗。
低共熔溶剂改性石墨电极及其制备方法应用

[发明专利]一种氢燃料电池组装用定位工装及其使用方法-CN202111574646.7有效
发明人：吴曌慧;朱新坚;苏华能 -专利权人：江苏乾景新能源产业技术研究院有限公司
申请日： 2021-12-21 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H01M8/2404 文献下载
摘要：本发明公开了一种氢燃料电池组装用定位工装及其使用方法，其氢燃料电池组装用定位工装包括用于承接氢燃料电池组件的底板，底板的四周设置有用于固定的安装板，底板的两侧设置有限位组件，底板的一端两侧连接有连接组件，连接组件的顶端连接有支撑杆，支撑杆的顶端连接有顶座，顶座的一侧设置有用于氢燃料电池组件之间连接的夯实结构。本发明通过设置的夯实结构，控制电机带动螺纹传动轴旋动，带动筒板底端的挤压板，向下移动，将氢燃料电池组件夯实，使得各个组件之间不断挤压连接密封，相较于传统的组装后对组件进行转移，更加便捷，同时采用螺杆递进的方式，便于控制挤压量，防止挤压过量，影响连接效果。
一种燃料电池组装定位工装及其使用方法

[发明专利]一种自呼吸式柔性质子交换膜燃料电池-CN202211607169.4在审
发明人： 苏华能;段愿;刘会园;张玮琦;徐谦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种自呼吸式柔性质子交换膜燃料电池，包括圆柱状燃料柱和围绕在燃料柱外表面的燃料电池主体，在圆柱状燃料柱内盛有碱性水溶液，所述燃料电池主体由膜电极、集流器与双极板粘结而成；在燃料柱外壁与阳极极板接触的区域，沿X轴和Y轴分别设有圆形小孔并与阳极流道所在区域重合，以便燃料运输到阳极极板；在阴极极板与阴极气体扩散层接触区域，分别在极板首部、中部以及尾部设有深度与极板厚度相同，长度与阴极气体扩散层长度相同，宽度≤5mm的空心凹槽，便于空气通过自吸的方式到达阴极气体扩散层。本发明能够实现燃料的自供应，电池与燃料供应系统的一体化，降低体积，获得更高的体积功率密度。
一种呼吸柔性质子交换燃料电池

[发明专利]一种氢燃料电池用空气滤清装置及其安装方法-CN202110976268.9有效
发明人：吴曌慧;朱新坚;苏华能 -专利权人：江苏乾景新能源产业技术研究院有限公司
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： H01M8/04223 文献下载
摘要：本发明公开了一种氢燃料电池用空气滤清装置及其安装方法，其空气滤清装置包括用于存储空气滤芯的滤清器外壳体，滤清器外壳体的顶端固定连接有衔接管，衔接管的上方连接有导向管，导向管的顶端连接有接管口，用于与外侧进气管相互连接，滤清器外壳体的底端连接有底管，底管的下方设置有导尘管，导尘管的下方旋接有旋塞，用于导尘管的打开。本发明通过设置的滤芯更换结构，能够快速的将滤清器外壳体打开，对空气滤芯进行拆卸与更换，提高了空气滤芯的拆装效率，同时设置于导尘管底端的旋塞，能够将滤清器外壳体内部清理的粉尘导出，方便工作人员对装置内部进行清理，防止积尘，提高使用便捷性。
一种燃料电池空气滤清装置及其安装方法

[发明专利]一种自支撑膜电极的制备方法及其应用-CN202111188335.7有效
发明人：张玮琦;王星辰;苏华能;徐谦;马强 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-10-12 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池领域，具体涉及一种自支撑膜电极的制备方法及其应用。步骤包括：电极基底层的预处理；亲水性电极基底层的制备；以H2PtCl6粉末、水、硫酸配制电沉积溶液；自支撑电极和自支撑膜电极的制备；本发明通过电沉积的方式制备自支撑膜电极，简单且容易操作，沉积均匀，避免了传统商业催化剂喷涂过程中贵金属催化剂的损失；同时通过电沉积的方式改变下限电位得到不同形貌的铂颗粒，有效避免了铂基催化剂的溶解和奥斯瓦尔德熟化，提高了燃料电池的耐久性；并且还可进一步增强催化剂的氧化还原反应性能。本发明制备的自支撑膜电极用于高温质子交换膜燃料电池的用途，具备广阔的应用前景。
一种支撑电极制备方法及其应用

[发明专利]可缓解磷酸电解质流失的高温膜燃料电池电极及其制备方法-CN201911016085.1有效
发明人： 苏华能;田立亮;张玮琦;马强;徐谦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-10-24 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： H01M8/0234 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种可缓解磷酸流失的高温膜燃料电池电极，主要由气体扩散层、催化层和磷酸掺杂的聚苯并咪唑膜组成，其中，所述气体扩散层为多孔纤维碳纸或碳布；所述催化层中掺杂有负载磷酸的共价有机框架材料，包含催化层粘结剂及铂黑、碳负载铂或碳负载铂合金催化剂中的任一种；所述磷酸掺杂的聚苯并咪唑膜的厚度为20～50μm。本发明通过向催化层浆料中加入负载磷酸的共价有机框架材料做成的膜电极，增加了膜电极中磷酸的含量，所固定的磷酸在催化层中有效地进行质子传递，减少磷酸根离子在催化剂颗粒表面的吸附而产生的钝化作用，提高质子电导率，增强电池的放电性能；缓解了磷酸的流失，延长电池的寿命，降低了成本。
缓解磷酸电解质流失高温燃料电池电极及其制备方法

[发明专利]一种基于石墨烯气凝胶的直接甲醇燃料电池的气体扩散电极的制备方法及膜电极-CN202210792640.5在审
发明人：徐谦;关栎;俞伟滨;刘会园;张玮琦;苏华能 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于石墨烯气凝胶的直接甲醇燃料电池的气体扩散电极的制备方法及膜电极，涉及燃料电池领域。通过本发明所制备的燃料电池电极中，微孔层表现出多孔结构，有利于物质的气液两相传输，同时增加了催化剂的活性暴露位点。在电极催化层和含PTFE的微孔层中间添含Nafion和石墨烯气凝胶的微孔层，石墨烯气凝胶层的存在优化了传质，降低了微孔层与催化层间的传输阻力，提高了催化剂利用率，能够有效提升电池的性能。在甲醇燃料电池运行条件下，该电极比传统电极表现出更优良的电池性能。
一种基于石墨凝胶直接甲醇燃料电池气体扩散电极制备方法

[发明专利]三元合金铂钌铜催化剂的制备方法及应用于甲醇催化-CN202210635249.4在审
发明人： 苏华能;李维聪;张玮琦;刘会园;徐谦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池催化剂技术领域，涉及一种三元合金铂钌铜催化剂的制备方法，包括：将铂/钌/铜前驱体溶于溶剂搅拌均匀；用溶剂溶解表面活性剂和还原剂得还原剂溶液；将配好的还原剂溶液在磁力搅拌下加入到前驱体溶液中，密封0～20℃反应12～16h，离心、除杂，烘干收集；将所制得的铂钌铜合金加入无水乙醇中，加入碳载体，继续超声混合均匀，常温保持4～6h、干燥，即得。本发明合成过程简单、条件温和，重复性好。制得催化剂优于商业Pt/C和PtRu/C催化剂的催化性能，用于甲醇氧化测试，结果表明：催化剂具有聚合纳米花形貌，相较商业铂碳和商业铂钌碳，来源于高表面积带来的丰富的活性位点以及物质传输通道，应用前景良好，具有开发价值。
三元合金铂钌铜催化剂制备方法应用于甲醇催化

[发明专利]一种碳材料修饰石墨相氮化碳纳米片负载铂纳米电催化剂的制备方法及其应用-CN201911300012.5有效
发明人：张玮琦;苏华能;马强;徐谦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-12-16 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池催化剂领域，特别涉及一种碳材料修饰石墨相氮化碳纳米片负载铂纳米电催化剂的制备方法及其应用；步骤为：首先制备石墨相氮化碳纳米片前驱体和石墨相氮化碳纳米片，然后基于此，以三聚氰胺为原料，在较低的温度和较简单的工艺条件下得到石墨相氮化碳纳米片，并以该材料为载体，同时使用碳材料进行修饰，得到碳材料修饰石墨相氮化碳纳米片负载铂纳米电催化剂；本发明制备的碳材料修饰的石墨相氮化碳纳米片负载铂纳米电催化剂电化学催化性能、抗电化学腐蚀性能及稳定性均优于商业铂碳催化剂。
一种材料修饰石墨氮化纳米负载催化剂制备方法及其应用

[发明专利]共价有机框架材料用于燃料电池自增湿膜电极及其制备方法-CN201911346600.2有效
发明人： 苏华能;解政;张玮琦;徐谦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-12-24 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，涉及低温膜燃料电池，特别涉及共价有机框架材料用于燃料电池自增湿膜电极，至少包括气体扩散层、催化层和质子交换膜，在质子交换膜一侧设有掺杂负载磷酸的共价有机框架材料的催化层，另一侧设有含Pt催化剂的催化层，气体扩散层贴附于催化层表面，热压固化而成；其中，所述气体扩散层为多孔纤维碳纸或碳布，厚度为0.10～0.37mm，孔隙率为50～80%；所述催化层，包含催化层粘结剂及铂黑、碳负载铂或碳负载铂合金催化剂中的任一种；所述质子交换膜为厚度5～150μm的高分子聚合物膜。本发明制备方法简单，所制得自增湿膜电极可以在低湿度条件下有着优异的性能，良好的稳定性，简化了膜电极的制备，提高电池在高湿度时的性能。
共价有机框架材料用于燃料电池增湿膜电极及其制备方法

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