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[发明专利]一种耐久型膜电极、其制备方法与燃料电池-CN202310237069.5在审
发明人：唐柳;于力娜;张中天;朱雅男;王晶晶;刘晓雪;普星彤;马亮;高梦阳 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明提供了一种耐久型膜电极、其制备方法与燃料电池，所述耐久型膜电极包括在质子膜与催化层之间设置的第二金属离子捕捉层，在催化层与气体扩散层之间设置的第一金属离子捕捉层；第一金属离子捕捉层及所述第二金属离子捕捉层中均含有阳离子交换树脂。通过内外捕捉层双重设计，既能在催化层外及时对外界金属离子进行捕捉，有效阻止自由基的催化反应发生的，也能防止金属离子入侵催化层中的活性点位而造成催化性能恶化；同时，第二金属离子捕捉层在质子膜外构筑了两道金属离子清除的壁垒，及时清除在催化层中产生的金属离子，为质子交换膜及时阻挡自由基的攻击，有效降低质子膜的化学衰减，进而提高膜电极和燃料电池的寿命。
一种耐久电极制备方法燃料电池

[发明专利]气体扩散层及其制备方法、及膜电极组件和燃料电池-CN202210461860.X有效
发明人： 于力娜;朱雅男;高梦阳;唐柳;张中天 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H01M8/0245 文献下载
摘要：本发明涉及一种气体扩散层及其制备方法、及膜电极组件和燃料电池，其中气体扩散层包括金属网基底，金属网基底上设有复合镀层，金属网基底的网孔内沿轴向不同高度处依次为第一金属层、第一疏水层、第二疏水层和第二金属层；复合镀层中包括金属和第一疏水剂，复合镀层的粗糙度为5μm～8μm；第一金属层和第二金属层在金属网基底的网孔内沿轴向的高度分别独立地为0.2μm～2μm。上述气体扩散层电阻率较低、功率密度较高，且机械耐久性较好。
气体扩散及其制备方法电极组件燃料电池

[发明专利]一种梯度化的阴极催化层及其制备方法和应用-CN202310217752.2在审
发明人：王晶晶;于力娜;唐柳;朱雅男;张中天;刘晓雪;高梦阳;普星彤;马亮;杨帅;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明提供一种梯度化的阴极催化层及其制备方法和应用，所述阴极催化层从靠近质子交换膜侧到靠近气体扩散层侧依次包括第一催化层、第二催化层和第三催化层；所述第一催化层的厚度第二催化层的厚度第三催化层的厚度。本发明通过设计一种从靠近质子交换膜侧到靠近气体扩散层侧催化层厚度梯度增加的多层阴极催化层，有效解决了催化层的传质问题，同时提高了催化剂的利用率，所制备的厚度梯度化的阴极催化层有利于质子与氧气的传导，并且在高电流密度下生成的多余的液态水也能够及时排出，改善了燃料电池的性能。
一种梯度阴极催化及其制备方法应用

[发明专利]阳极催化剂浆料及其制备方法和催化剂涂层膜、燃料电池-CN202111105303.6有效
发明人：唐柳;于力娜;张中天;吴芳敏;朱雅男;王绍杉;马亮;杨帅 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明涉及一种阳极催化剂浆料，包括如下组分：主体催化剂、第一离聚物包覆的抗反极催化剂、第二离聚物及溶剂。通过将抗反极催化剂采用离聚物包覆的形式添加，有效降低了抗反极催化剂对主体催化剂的屏蔽效应，减少了阳极催化剂对氧化还原反应的催化活性的降低，从而增强了膜电极组件的功率密度，延长了质子交换膜燃料电池抗反极的时间。
阳极催化剂浆料及其制备方法涂层燃料电池

[发明专利]一种膜电极及其制备方法和应用-CN202211419406.4在审
发明人：马亮;于力娜;普星彤;刘晓雪;唐柳;朱雅男;张中天;王晶晶;高梦阳 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种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)对基材进行水诱导处理后用模板进行复刻；(2)将一面设置有背膜的质子交换膜与复刻得到的模板复合后进行热压，所述质子交换膜一侧靠近模板；(3)将步骤(2)得到的材料冷却后在模板侧涂覆阴极催化层浆液，质子交换膜膜侧涂覆阳极催化层浆液，干燥得到所述膜电极，本发明通过水诱导的方法制成具有纳微米褶皱的模板，并将之复刻在质子交换膜表面，增加了质子交换膜与催化层的接触面积，提高材料的利用率。
一种电极及其制备方法应用

[发明专利]电极催化剂浆液及其制备方法和催化剂涂层膜、燃料电池-CN202111105302.1有效
发明人：唐柳;于力娜;朱雅男;刘江唯;张中天;张克金;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： 2021-09-22 - 公布日： 2023-02-21 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及一种电极催化剂浆液的制备方法，包括以下步骤：将催化剂与离聚物溶液进行第一混合分散，在90℃～110℃静置自组装，过滤取固体，进行冷冻干燥，制得离聚物包覆的催化剂；将离聚物包覆的催化剂和溶剂进行第二混合分散，得电极催化剂浆液。通过先将催化剂与离聚物溶液进行混合分散，并控制在一定条件下进行静置自组装，以及进行冷冻干燥，使催化剂表面包覆有一层具有均匀孔洞的离聚物膜，有效解决了传统的将催化剂、离聚物和溶剂加在一起出现离聚物和催化剂分布不均匀的问题，通过提高催化层的传质效率有效提高催化剂利用率，降低铂载量。
电极催化剂浆液及其制备方法涂层燃料电池

[发明专利]一种质子交换膜燃料电池的变温活化方法-CN202211400544.8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;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： 2022-11-09 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H01M8/04007 文献下载
摘要：本发明提供了一种质子交换膜燃料电池的变温活化方法，所述变温活化方法包括以下步骤：(1)将燃料电池置于测试平台，设置电池的第一工作温度和阴阳极加湿罐的第一温度，通入增湿氮气，电池和加湿罐温度达到预设温度后将阴极增湿氮气换为增湿空气和/或增湿氧气，将阳极增湿氮气切换为增湿氢气；(2)对电池进行一步加载后，设置电池的第二工作温度为和阴阳极加湿罐的第二温度，对电池进行二步加载；(3)设置电池的第三工作温度为和阴阳极加湿罐的第三温度，对电池进行三步加载，得到活化的质子交换膜燃料电池，本发明所述方法可以降低电池整体内部电阻，提高电池的稳定性，从而达到快速活化电池的目的。
一种质子交换燃料电池活化方法

[发明专利]一种气体扩散层加速衰减测试方法及其应用-CN202211327944.0在审
发明人：高梦阳;于力娜;刘晓雪;王晶晶;马亮 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种气体扩散层加速衰减测试方法及其应用，所述测试方法包括将待测试的气体扩散层进行压缩达到一定的压缩率后，再将其作为工作电极，在标准三电极体系下，进行加速衰减测试，然后进行物性测试，并依次重复所述加衰减测试及物性测试至少三次，从而对三次的数据进行分析和评估，获得气体扩散层的耐久性结果。本发明无需组装膜电极或燃料电池，简单方便，且对压缩后的气体扩散层进行加速衰减测试，使其更贴近于实际工作状态，有助于提高寿命预测的准确性，且测试结果可以展现不同压缩率下的耐久性，从而指导气体扩散层最优压缩率的选择，指导相关组装或压缩工艺的优化，进一步提升气体扩散层实际工作中的寿命。
一种气体扩散加速衰减测试方法及其应用

[发明专利]膜电极及其制备方法、燃料电池-CN202210916936.3在审
发明人： 于力娜;张中天;刘江唯;朱雅男;唐柳;高梦阳;马亮;刘晓雪;王晶晶;杨帅;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-08-01 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明涉及一种膜电极及其制备方法、燃料电池。膜电极包括CCM结构、阳极密封层以及阴极密封层；CCM结构包括质子交换膜、阳极催化层和阴极催化层，阳极密封层覆盖于阳极催化层的边缘，阴极密封层覆盖于阴极催化层的边缘，阳极密封层在阳极催化层上的边缘与阴极密封层在阴极催化层上的边缘错开。如此，能够降低阳极密封层和阴极密封层对质子交换膜的剪切力，有效减缓质子交换膜在高低湿度循环工况下机械性能的下降。并且，由于阳极密封层的边缘与阴极密封层的边缘错开，阳极催化层和阴极催化层不对称，使得交界处空腔中不发生化学反应，成为惰性区域，有效解决自由基对催化剂和质子膜受引起化学降解问题，从而提高膜电极的寿命。
电极及其制备方法燃料电池

[发明专利]阴极催化膜及其制备方法、膜电极、燃料电池-CN202210793565.4在审
发明人：马亮;于力娜;普星彤;唐柳;朱雅男;张中天;刘晓雪;王晶晶;高梦阳;刘江唯;张克金;杨帅;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明涉及一种阴极催化膜及其制备方法、膜电极、燃料电池。该阴极催化膜包括依次层叠的第一催化层、第二催化层和第三催化层，第一催化层、第二催化层和第三催化层的组分均包括离子聚合物和碳负载型催化剂，且均具有多孔结构，碳负载型催化剂包括碳载体及负载于碳载体上的催化剂；第一催化层中的离子聚合物和碳载体的质量比为＞第二催化层中的离子聚合物和碳载体的质量比＞第三催化层中的离子聚合物和碳载体的质量比；第一催化层和第三催化层中的多孔结构的平均孔径均大于第二催化层中的多孔结构的平均孔径。该催化膜可以提高膜电极的活性，进而提高燃料电池的效率。
阴极催化及其制备方法电极燃料电池

[发明专利]一种含梯度化阴极催化层的膜电极及其制备方法和应用-CN202210802972.7在审
发明人：王晶晶;于力娜;唐柳;张中天;朱雅男;刘晓雪;高梦阳;马亮;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： 2022-07-07 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明提供了一种含梯度化阴极催化层的膜电极及其制备方法和应用。所述膜电极包括阴极催化层、质子交换膜和气体扩散层，所述阴极催化层包括第一催化层、第二催化层和第三催化层；所述质子交换膜与第一催化层相连，所述第一催化层依次连接所述第二催化层和第三催化层，所述第三催化层与气体扩散层相连；所述阴极催化层的原料包括含铂催化剂和全氟磺酸离聚物。本发明中膜电极中阴极催化层以梯度化的形式存在，通过梯度化设计，实现阴极催化层孔隙由质子交换膜侧向气体扩散层侧的增大，提高水气传输降低传质损失，同时提高铂颗粒的利用，提升燃料电池性能。
一种梯度阴极催化电极及其制备方法应用

[实用新型]一种膜电极封装夹具-CN202221254183.6有效
发明人：高梦阳;于力娜;朱雅男;唐柳 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-05-23 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种膜电极封装夹具，所述封装夹具包括依次层叠的第一盖板、第一定位组件、第二定位组件和第二盖板，所述第一盖板的表面依次层叠有第一气体扩散层、第一定位组件、待封装膜电极、第二定位组件、第二气体扩散层和第二盖板；所述第一盖板靠近所述第一定位组件的一侧表面设置有凸出的第一压平板，所述第一定位组件上开设有与所述第一压平板相匹配的第一定位通孔，所述第一气体扩散层的预设厚度和所述第一压平板的厚度之和与所述第一定位组件的厚度相等；所述第二盖板和第二定位组件的结构组成与所述第一盖板和第一定位组件的结构设组成完全相同，所述第一气体扩散层的预设厚度和所述第二气体扩散层的预设厚度相同或不相同。
一种电极封装夹具

[发明专利]一种抗反极材料、抗反极浆液及其制备方法与应用-CN202210651211.6在审
发明人：唐柳;于力娜;朱雅男;张中天;王晶晶;刘晓雪;马亮;普星彤;吴芳敏;杨帅;苗梓航 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明提供了一种抗反极材料、抗反极浆液及其制备方法与应用，所述抗反极材料的制备方法包括如下步骤：混合液回流、干燥和煅烧得到所述抗反极材料；所述混合液包括抗反极活性前驱体和稳定剂；所述抗反极活性前驱体包括M的水溶性盐，M包括钌、钴、锰、镍或锡中的任意一种或至少两种的组合；所述稳定剂包括金属氧化物。本发明所述抗反极材料为非铱材料，成本低，抗反极的时间长，并且所述抗反极材料不仅能够保护气体扩散层，还能够有效增强双极板和气体扩散层的抗高电位腐蚀能力，延长了双极板和气体扩散层的寿命，从而降低了燃料电池的成本，延长了燃料电池的寿命。
一种抗反极材料浆液及其制备方法应用

[发明专利]膜电极催化浆液、膜电极及其制备方法、燃料电池-CN202210815141.3在审
发明人：张中天;于力娜;唐柳;朱雅男;高梦阳;王晶晶;刘晓雪;普星彤 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及一种膜电极催化浆液、膜电极及其制备方法、燃料电池。上述膜电极催化浆液包含催化剂、离子聚合物、分散溶剂以及铁磁性纳米颗粒。其中，铁磁性纳米颗粒能够在磁场作用下运动。在制备膜电极时，将上述膜电极催化浆液涂覆在质子交换膜上作为催化层，在干燥过程中，通过施加磁场，能够使铁磁性纳米颗粒在催化层中移动，提高催化层的孔隙率。并且，能够形成有序化分布的孔隙结构，孔隙结构有序化的分布，更易于形成连通的孔隙通道，有利于膜电极工作过程中水和气体的传输。此外，铁磁性纳米颗粒为纳米尺度，所形成孔隙通路的尺寸为纳米级，提升了催化层的次孔率，有利于膜电极工作过程中水的外排和气体的输送，从而提高膜电极的性能。
电极催化浆液及其制备方法燃料电池

[实用新型]一种用于燃料电池膜电极的封装装置-CN202221220603.9有效
发明人：杨帅;于力娜;刘晓雪 -专利权人：一汽解放汽车有限公司
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2022-09-06 - 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的封装装置，其属于燃料电池技术领域，包括：支撑箱体，其内设置有负压装置；固定平台，其表面设置有第一区域，第一区域上设置有第一真空孔；第一翻折平台，铰接于固定平台的第一侧边且能够翻折至与固定平台平整贴合，其表面设置有第二区域，第二区域上设置有第二真空孔；第二翻折平台，铰接于固定平台的第二侧边且能够翻折至与固定平台平整贴合，其表面设置有第三区域，第三区域上设置有第三真空孔；第三翻折平台，铰接于固定平台的第三侧边且能够翻折至与固定平台平整贴合，其表面设置有第四区域，第四区域上设置有第四真空孔。本实用新型用真空吸附的方式对膜电极CCM膜片进行支持和定位。
一种用于燃料电池电极封装装置