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[发明专利]一种铈掺杂的镍铁氧化物气体扩散电极的制备方法及其应用-CN202310644331.8在审
发明人：迟军;孙凯;刘凯;韦世慧;赵云;俞红梅;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： C25B11/032 文献下载
摘要：本发明公开了一种铈掺杂的镍铁氧化物气体扩散电极的制备方法及其应用。包括以下步骤：(1)水热反应：取镍无机盐、铁无机盐前驱体、碱源，溶解于水中，搅拌得到前驱体溶液；将前驱体溶液浸没多孔金属基底，进行水热反应，随后冷却至室温，将电极洗涤后，干燥，待用；(2)浸渍焙烧：取铈盐前驱体溶解于水中，搅拌直至得到透明溶液，得到浸渍液；将步骤(1)得到的电极依次进行第一阶段焙烧处理和第二阶段焙烧处理，得到所述电极。本发明采用水热合成与浸渍焙烧的方式相结合，在有序化支撑电极表面实现Ce元素的有效掺杂，提升电极制备成功率，从而具备更好的活性及稳定性。
一种掺杂氧化物气体扩散电极制备方法及其应用

[发明专利]一种聚合物电解质膜电极的防溶胀封边方法-CN202310643499.7在审
发明人：迟军;韦世慧;孙凯;赵云;宋微;俞红梅;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-25 - 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，具体涉及一种聚合物电解质膜电极的防溶胀封边方法。将膜电极边缘切割，用两层微孔薄膜分别覆盖膜电极的非反应区上下两侧；采用模具对膜电极进行定位，确保催化层位于微孔薄膜圈闭区域内部中心位置，将第一层微孔薄膜固定在膜电极一侧的聚合物电解质膜空白边缘上，然后将第二层薄微孔薄膜固定在膜电极另一侧的聚合物电解质膜空白边缘上，并确保两层微孔薄膜对称重叠；最后将该组件植入两层金属薄片内，进行热压成型。本发明微孔薄膜与聚合物膜结合力强、密封性好，生产过程简单，成本低。
一种聚合物电解质膜电极防溶胀封边方法

[发明专利]一种镍铁氢氧化物气体扩散电极及其制备方法和应用-CN202310643500.6在审
发明人：迟军;刘凯;孙凯;韦世慧;赵云;俞红梅;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： C25B11/032 文献下载
摘要：本发明属于水电解技术领域，具体涉及一种镍铁氢氧化物气体扩散电极及其的制备方法和应用。所述电极包括多孔金属基底和纳米片阵列层；所述纳米片阵列层由垂直生长在多孔金属基底上的镍铁氢氧化物纳米片组成，所述镍铁氢氧化物纳米片表面覆盖有掺杂非贵金属氢氧化物颗粒的导电聚合物层。本发明首先通过水热在大尺寸基底材料上构筑立体有序的微观结构电极，然后利用循环伏安电沉积法在电极表面制备出掺杂非贵金属的导电聚合物层，在形成导电聚合物层的同时掺杂非贵金属，在保证析氧活性的同时，提高了电极的抗腐蚀性能，得到良好催化活性及稳定性的非贵金属气体扩散析氧电极。
一种氢氧化物气体扩散电极及其制备方法应用

[发明专利]一种聚合物电解质膜电极的防溶胀处理方法-CN202310643498.2在审
发明人：迟军;韦世慧;孙凯;孙树成;俞红梅;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明属于氢能技术领域，具体涉及一种聚合物电解质膜电极的防溶胀处理方法。所述方法包括以下步骤：将膜电极边缘切割，以催化层为中心，将聚合物电解质膜四周预留出空白边缘位置；将上夹板、下夹板分别固定膜电极上下两侧的聚合物电解质膜空白边缘，并确保上夹板和下夹板对称重叠；采用模具对膜电极进行定位，确保催化层位于上夹板、下夹板圈闭区域内部中心位置；分别在上夹板、下夹板圈闭区域放置上隔热垫片和下隔热垫片，且上下隔热垫片与催化层面积相同、与上下夹板厚度相同；将步骤4)得到的组件放入热压机中，进行热压成型。本发明不需要传统的封边材料即可实现聚合物电解质膜的防溶胀处理，生产过程简单，成本低。
一种聚合物电解质膜电极防溶胀处理方法

[发明专利]一种水电解双极板-CN202111515016.2在审
发明人：迟军;刘聪;谢峰;尹立坤;俞红梅;韦世慧;王萌;孙凯;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所;中国长江三峡集团有限公司
申请日： 2021-12-10 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： C25B11/036 文献下载
摘要：本发明提供了一种水电解双极板，所述双极板包括阳极板、阴极板和导电隔板，其特征在于，所述阳极板和/或阴极板上设有若干贯穿孔；所述贯穿孔覆盖有导气阻水隔膜；所述贯通孔的数量为1‑10个；所述导电隔板具有流场结构，所述双极板与导电隔板组合，构成水气流动通道，并具备水气分离能力。本发明提供的水电解双极板为集导气、导电、阻水功能于一体的具有内部气水分离功能的电解水双极板。
一种水电极板

[发明专利]一种用于水电解槽的无损检测装置及其检测方法-CN202211600008.2在审
发明人：李岩;迟军;孙凯;韦世慧;刘凯;俞红梅;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01M3/04 文献下载
摘要：本发明提供一种用于水电解槽的无损检测装置及其检测方法，包括：内窥镜观察装置和连通器定位装置，所述内窥镜观察装置包括集成物镜、转向透镜、导光束和目镜，所述集成物镜、所述转向透镜、所述导光束和所述目镜依次连接；所述连通器定位装置为透明管路，所述透明管路的截面轴线呈S型，本发明主要利用集成物镜、转像透镜、导光束、目镜和透明管路，将水电解槽内部的影像传输至外部目镜，从而起到准确而快速查找由于装配工艺而导致的密封失效、零部件缺少等问题的部位，实现水电解槽的无损检测的效果。
一种用于水电无损检测装置及其方法

[发明专利]一种高压水电解装置-CN202211612533.6在审
发明人：孙凯;迟军;俞红梅;邵志刚;韦世慧 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： C25B15/08 文献下载
摘要：本发明提供一种高压水电解装置，包括：水箱II，所述水箱II从上至下分为上筒体和下筒体，所述上筒体与所述下筒体通过紧固件连接固定，所述下筒体包括：弹簧、活塞、出水口、进水口和充水腔，所述进水口设置在所述下筒体底部，所述进水口上方为所述充水腔，所述充水腔一侧设置有所述出水口，所述充水腔上方依次设置所述活塞和所述弹簧，所述弹簧一端安装在所述活塞上，所述上筒体包括：充气腔、出气口和压紧盘，所述出气口设置在所述上筒体顶部，所述压紧盘固定在所述上筒体内部，所述出气口与所述压紧盘之间为所述充气腔，所述弹簧另一端安装在所述压紧盘上。本发明的技术方案解决了现有技术中的高压水电解补水困难、浪费高压氧气压力的问题。
一种高压水电装置

[发明专利]一种高压水电解系统-CN202211612534.0在审
发明人：孙凯;迟军;俞红梅;邵志刚;韦世慧 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： C25B15/08 文献下载
摘要：本发明提供一种高压水电解系统，包括：水箱I、补水泵、水箱II、循环泵、电解槽和氧分水器，所述水箱I的出水口与所述补水泵的吸水口连通，所述补水泵的出水口与所述水箱II的进水口连通，所述水箱II的出水口与所述氧分水器的补水口连通，所述氧分水器的出水口与所述电解槽的进水口连通，在所述氧分水器与所述电解槽之间的管路上设置有所述循环泵，所述电解槽的出水口与所述氧分水器的回水口连通，所述氧分水器的出氧口与所述水箱II的出气口连通。本发明的技术方案解决了现有技术中的高压电解系统在补水时压力高、振动大导致管路和阀门存在失效风险的问题。
一种高压水电系统

[发明专利]一种提高燃料电池电堆气密性的密封插件及其使用方法-CN202211617910.5在审
发明人：孙树成;孙凯;韦世慧;李博;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2022-12-15 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H01M8/0273 文献下载
摘要：本发明提供一种提高燃料电池电堆气密性的密封插件及其使用方法，密封插件包括靠近燃料腔和氧化剂腔导流槽方向设置的框体，为沿导流槽一侧开口的半封闭式结构；设置在框体开口侧的框体壁面上的密封件；沿框体长度方向设置在框体内支撑紧固结构，包括带有内螺纹的紧固结构和设置在紧固结构外侧与所述框体之间的支撑筋，紧固结构与螺杆配合紧固；靠近燃料电池电堆端板位置在导流槽方向设置的密封端头，密封端头处还设有密封垫。待电堆组装后，将密封插件放入燃料腔和氧化剂腔的公共管道，也可以放在冷却剂腔公共管道内，并对密封插件在电堆端板处进行密封，实现提高电堆的高气密性，减少氢气泄露的安全隐患，为燃料电池电堆的推广应用提供安全保障。
一种提高燃料电池气密性密封插件及其使用方法

[发明专利]一种水电解装置-CN202010658124.4有效
发明人：谢峰;俞红梅;韦世慧;刘凯;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2020-07-09 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： C25B9/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种水电解双极板，所述双极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和/或阴极板上设有一个或多个通孔；所述通孔处覆盖有导气阻水膜；所述阳极板和阴极板中的一个设有通孔时，所述阳极板和阴极板之间设有一个中间腔；所述阳极板和阴极板都设有通孔时，所述阳极板和阴极板之间设有两个通过导电板上下隔开的中间腔；所述中间腔用于实现双极板内部气水分离。所述中间腔通过中间腔两侧的导电板自带沟槽流场搭建形成、或通过在中间腔两侧的导电板之间填充导电材料形成。本发明提供的水电解双极板为集导气、导电、阻水功能于一体的具有内部气水分离功能的电解水双极板。
一种水电装置

[实用新型]一种水电解槽用焊接端板-CN202123155623.0有效
发明人：孙凯;迟军;俞红梅;邵志刚;韦世慧 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： C25B1/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种水电解槽用焊接端板，属于水电解技术领域。所述焊接成型端板钢结构组成包括顶板、底板、立板组件、流道管和螺栓撑管；其中流道管贯穿顶板和底板，立板组件位于顶板和底板中间起到连接和加强整体刚度的作用。所述的所有部件焊接为一体，保证整体强度和刚度。所述的焊接端板特别适合用在高压、大面积的水电解场合。
一种水电解槽用焊接

[发明专利]一种带气液分配流场的导电分隔板的蚀刻加工方法-CN202010992891.9有效
发明人：迟军;俞红梅;邵志刚;孙凯;韦世慧;刘凯;孙树成 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2020-09-21 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： H01M8/0258 文献下载
摘要：本发明涉及一种带气液再分配流场结构的导电分隔板及其加工方法，其中密封胶线槽、导流槽、气体通道、液体通道等功能性分区集成到同一个部件上，一体成型。本发明与传统工艺加工而成的导电分隔板相比，减少了加工次数，降低了加工难度，使导电分隔板的制造，电堆的装配质量、定位精度均得到保证。本发明加工而成的导电分隔板不需要对密封胶线槽做单独加固，可保证电解槽在产出高压氢气(3.5MPa)工况下的运行稳定性。与现有技术相比，本技术方案加工而成的导电分隔板结构简单、安装方便可靠，减少了加工流程环节，提高了结构可靠性。
一种带气液分配导电隔板蚀刻加工方法

[发明专利]一种用于PEM水电解池的钛纤维毡阳极扩散层及其制备方法与应用-CN201910960166.0有效
发明人：俞红梅;范芷萱;姜广;韦世慧;刘凯;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2019-10-10 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： C25B1/04 文献下载
摘要：本发明公开一种用于PEM水电解的阳极扩散层的防氧化导电催化涂层的制备工艺，采用浓盐酸刻蚀法、刷涂涂敷液—焙烧还原法在钛纤维毡扩散层的纤维表面制备贵金属氧化物涂层。本发明的设备要求低，工艺简单，在PEM水电解槽中具有优良的导电、催化、抗氧化性能，可以满足PEM水电解的长寿命运行要求，对于降低PEM水电解池成本，提高性能具有很好的作用。
一种用于 pem 水电纤维阳极扩散及其制备方法应用

[发明专利]一种具有内分水/内增湿结构的燃料电池双极板-CN202010632090.1在审
发明人：谢峰;俞红梅;邵志刚;韦世慧;刘凯 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2020-07-03 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： H01M8/0232 文献下载
摘要：本发明提供了一种燃料电池双极板，所述双极板的一侧至另一侧依次设有氧极板、导电水流场板和氢极板；所述双极板的氧极板和氢极板至少其中之一为内分水/内增湿的组合板；内分水/内增湿的组合板，由外侧至内侧依次为导电微孔板、含有通孔的导电实心板；通孔处覆盖有导水阻气膜；导水时导电亲水微孔材料将电池生成水原位吸收至其微孔中并在毛细力作用下迁移至导水区，在压差作用下进入到水腔，从而实现生成水从电极表面的排出；增湿时水腔的水依次通过导水阻气膜、导电亲水微孔材料进入到气体腔中使气体增湿，实现内增湿功能。这种燃料电池双极板具有良好的内分水/内增湿效果。
一种具有分水内增湿结构燃料电池极板

[发明专利]一种燃料电池导水双极板的密封方法-CN201711284136.X有效
发明人：孙树成;韦世慧;谢峰;刘晓平;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2017-12-07 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： H01M8/0286 文献下载
摘要：本发明涉及一种质子交换膜燃料电池技术，具体为燃料电池导水双极板的密封方法。其处理方法：将导水双极板的微孔板边缘浸入封边物质中，该物质可以是溶液或熔融状态，一定时间后取出后冷却；再将导水双极板边缘打磨、抛光或雕铣，对边缘微孔进行密封处理，即可达到防止反应气渗透的作用。本发明的导水板具有较好的耐压能力和气密性，适用于一定压力下工作的质子交换膜燃料电池。
一种燃料电池导水双极板密封方法

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