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[发明专利]一种燃料电池膜电极的制备方法-CN202211389227.0有效
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01M8/1006 文献下载
摘要：本发明提供了一种燃料电池膜电极的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明通过使用质子交换膜为基底，在质子交换膜上依次沉积碳和铂，制备Pt/C催化层‑质子膜，再沉积碳，采用气相化学沉积法沉积均匀，制备出“五合一”阴极气体扩散层‑阴极催化层‑质子膜‑阳极催化层‑阳极气体扩散‑膜电极，相比于热压和喷涂的方法，本发明的方法不使用溶剂不会有膜的吸水溶胀现象，工艺步骤简单，适用于大规模生产，制得的“五合一”的MEA具有较高的电化学性能，同时铂使用量低，功率密度高。
一种燃料电池电极制备方法

[发明专利]一种燃料电池催化剂和膜电极及其制备方法-CN202310875428.X有效
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池领域，提出一种燃料电池催化剂和膜电极及其制备方法，所述燃料电池催化剂通过PBI/C基体制备、沉积碳纳米线、负载pt等步骤制备而成。本发明利用PBI包裹的碳基材料作为碳纳米线的载体，避免了碳载体在高电位下腐蚀，使燃料电池催化剂保持高活性，避免膜电极在长时间高电位、高温度、高湿度的运行条件下性能衰减。
一种燃料电池催化剂电极及其制备方法

[发明专利]一种复合双极板的制备方法-CN202310810063.2在审
发明人：朱维;谢佳平;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H01M8/0213 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种复合双极板的制备方法。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将石墨填料、树脂填料、导电填料和有机溶剂混合，得到膏状物；将所述膏状物涂覆在碳纸表面后，置于激光3D打印机中，按照水氧流道的图纸，打印单面水氧流道，得到单面带有水氧流道的基板；将石墨预制板置于激光3D打印机中，按照氢板流道的图纸，打印单面氢板流道，得到单面带有氢板流道的基板；将所述单面带有水氧流道的基板和所述单面带有氢板流道的基板中没有流道的两侧进行粘合后，浸渍于聚丙烯酸树脂溶液中，固化，得到所述复合双极板。所述制备方法工艺简单，3D打印成型快，易于批量化生产。
一种复合极板制备方法

[发明专利]一种磁控溅射双极板-膜电极总成和电堆及其制备方法-CN202310875392.5在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H01M8/0245 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池领域，提出一种磁控溅射双极板‑膜电极总成和电堆及其制备方法，包括裁剪碳纸、模压流道、制备碳微孔层、模压双极板‑膜电极总成、组装电堆等步骤。本发明所述磁控溅射双极板‑膜电极总成以碳纸为基底骨架，并在碳纸上通过磁控溅射技术生长出碳微孔层作为扩散层，有效地减轻了双极板的重量，降低了成本，并且该扩散层的多空结构具有良好的扩散效果，扩散层与碳纸结合牢固，降低了扩散层与催化剂层长时间运行后相互扩散的问题。本发明电堆采用束带式的捆扎方式进行固定，避免了螺杆式捆扎局部应力不均带来的电堆结构错位问题，避免串漏现象。
一种磁控溅射极板电极总成及其制备方法

[发明专利]一种保水层及其制备方法和应用、阳极保水膜电极-CN202310444993.0在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-07-18 - 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，具体涉及一种保水层及其制备方法和应用、阳极保水膜电极。本发明提供了一种保水层，包括以下质量份数的制备原料：Nafion离聚物溶液1～1.2份、水2～4份、醇2～4份和磺化碳材料0.01～0.1份；所述保水层的厚度为1～5μm。本发明提供的保水层采用磺化碳材料作为制备原料，其磺酸基团具有亲水性，与水接触后不会破坏燃料电池的酸性环境；且磺化碳材料具有大量的微孔介孔，在一定程度上具有储存水的功能，将磺酸基团与碳材料进行组合，能够确保阳极侧储存一定质量的水，有效避免质子膜失水造成的膜电极失效。
一种水层及其制备方法应用阳极保水膜电极

[发明专利]一种高电导率金属石墨复合双极板的制备方法-CN202310234928.5在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H01M8/0202 文献下载
摘要：本发明提出一种高电导率金属石墨复合双极板的制备方法，包括剪裁钛板、钛板预处理、制备LDHs材料、模压石墨混合粉料及双极板成型步骤，本发明利用钛板作为基底板材，钛板两侧设置石墨填料，金属钛板极大的增强了双极板的抗冲击强度，避免了石墨双极板易碎以及抗弯曲强度差的缺点，并且避免了金属板易腐蚀的问题。所制备的金属石墨复合双极板厚度较薄，致密性较高，具有优异的抗弯曲强度和电导率。
一种电导率金属石墨复合极板制备方法

[发明专利]沸石复合材料及其制备方法和应用、电极扩散层及其应用、膜电极-CN202310076905.6在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2023-01-16 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明属于氢燃料电池技术领域，具体涉及一种沸石复合材料及其制备方法和应用、电极扩散层及其应用、膜电极。本发明提供了一种沸石复合材料，包括沸石和负载在所述沸石上的双金属氢氧化物。将本发明的沸石复合材料应用到膜电极中，其中的双金属氢氧化物具有层状结构，能够吸附游离在电堆中的金属离子，避免金属离子对质子交换膜的腐蚀；沸石具有多孔结构，一方面可以将阴极催化层产生的多余水分排出，另一方面沸石的孔状结构能够吸附双金属氢氧化物捕捉的金属离子，进一步避免金属离子对质子交换膜的腐蚀，防止由膜穿孔引发的膜电极短路问题的发生。
复合材料及其制备方法应用电极扩散

[发明专利]一种高活性质子交换膜Pt/C催化剂及其制备方法-CN202210971831.8有效
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军;尚颖超 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2022-08-15 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明提出一种高活性质子交换膜Pt/C催化剂及其制备方法，方法包括如下步骤：（1）将碳载体在惰性气体气氛下高温处理；（2）将40wt%~80wt%处理后的碳载体和20wt%~60wt%氯铂酸分别溶解于有机溶剂中，然后混合并均匀搅拌形成溶液a；（3）向溶液a中加入0.01wt%~10wt%的表面活性剂，然后调节溶液PH值至碱性，微波处理后将溶液调节至酸性；（4）将步骤（3）得到的催化剂溶液洗涤，去除表面活性剂后将溶液过滤、烘干、研磨，得到催化剂本体。本发明制备方法可以有效避免Pt团聚现象的发生，使Pt的反应活性大大增加。采用该方法制备的Pt/C催化剂与商业催化剂相比，具有更高的反应活性，并适合大规模生产。
一种活性质子交换 pt 催化剂及其制备方法

[发明专利]一种复合石墨树脂碳纤维极板的制备方法-CN202310091945.8有效
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2023-02-10 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H01M8/0228 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种复合石墨树脂碳纤维极板的制备方法。本发明提供了一种复合石墨树脂碳纤维极板的制备方法，包括以下步骤：将碳纤维、粘结剂和第一有机溶剂混合，得到第一混合浆料；将所述第一混合浆料倒入模具，进行第一冷冻干燥，得到碳纤维板；将石墨、树脂、导电填料和第二有机溶剂混合，得到第二混合浆料；将所述第二混合浆料涂覆在所述碳纤维板上，进行第二冷冻干燥，得到复合石墨树脂碳纤维极板坯；将所述复合石墨树脂碳纤维极板坯进行热压固化，得到所述复合石墨树脂碳纤维极板；所述复合石墨树脂碳纤维极板包括碳纤维板层和石墨层。该制备方法减小了复合双极板的厚度，提升了导电率。
一种复合石墨树脂碳纤维极板制备方法

[发明专利]一种疏水性催化层及其制备方法和应用、疏水性催化层膜电极的制备方法-CN202211574590.X在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明提供了一种疏水性催化层及其制备方法和应用、疏水性催化层膜电极的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明将球晶造粒技术用于膜电极催化层，可将难溶性的树脂根据溶解性的差异在良溶剂、不良溶剂及架桥剂中重新分配，随着良溶剂的挥发最终在架桥剂中重新析出成球晶树脂颗粒，球状树脂使水顺着球体表面均匀排出，同时球体表面残存的水珠能够润湿膜电极，使膜电极不至于失水，造成膜电极的失活，从而有效的解决了膜电极水淹的问题，有利于形成三相反应界面，具有广泛的应用前景与商业价值。
一种疏水催化及其制备方法应用电极

[发明专利]一种分子膜碳纸及其制备方法和应用-CN202211067045.1有效
发明人：朱维;谢佳平;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2022-09-01 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： C23C16/26 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种分子膜碳纸及其制备方法和应用。本发明提供了一种分子膜碳纸的制备方法，包括以下步骤：将高分子膜在酸液中进行浸渍处理后，热处理，得到预处理后的高分子膜；所述高分子膜的材料为导电聚合物；采用等离子气相化学沉积的方式，以乙炔为工作气，在所述预处理后的高分子膜表面沉积碳，得到所述分子膜碳纸。利用所述制备方法制备得到的分子膜碳纸同时具有较好的机械强度、疏水性和电导率。
一种分子膜碳纸及其制备方法应用

[发明专利]一种离子液体增强催化层及其制备方法和应用、离子液体增强催化层膜电极的制备方法-CN202310082946.6在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2023-01-16 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种离子液体增强催化层及其制备方法和应用、离子液体增强催化层膜电极的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明将咪唑类衍生物离子液体掺杂于催化层中，替代水的作用，离子液体具有较高的离子电导率(电导率比水高几个数量级)，Pt与离子液体界面‑OH能够形成氢键网络，离子液体将作为质子供体促进Nafion离聚物中离子迅速扩散到Pt的表面，迅速发生氧还原ORR反应，促进反应动力学。本发明利用离子液体高的离子电导率可以迅速将离子与氧气带到Pt表面以及碳载体不同介孔与微孔的表面，使膜电极反应更加完全，提升膜电极的氧还原反应ORR反应效率，从而在燃料电池中表现出优越的热和电化学稳定性。
一种离子液体增强催化及其制备方法应用电极

[发明专利]一种Pt基催化剂及其制备方法和应用、膜电极-CN202310077799.3在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2023-01-17 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种Pt基催化剂及其制备方法和应用、膜电极。本发明提供的Pt基催化剂，包括复合载体和负载在所述复合载体上的Pt；所述复合载体包括氮和碳共掺杂的五氧化二铌。本发明利用金属氧化物五氧化二铌作为Pt的载体，具有理化稳定性，在高电流密度的条件下，不会腐蚀分解，进而避免造成Pt的迁移和团聚。但其导电性较差，将氮掺杂至所述五氧化二铌中使金属氧化物具有锚定作用，使Pt与五氧化二铌的作用增强，提高了催化剂的抗毒化能力，以及Pt‑N‑C配位可以将铂原子固定在催化剂的比表面，提高催化剂的稳定性；同时N‑C的协同作用提升了载体表面的电子云密度，使五氧化二铌的导电率上升。
一种 pt 催化剂及其制备方法应用电极

[发明专利]一种燃料电池电堆的活化方法-CN202310082964.4在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（北京）能源科技有限公司
申请日： 2023-01-16 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H01M8/04223 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆的活化方法。本发明提供的活化方法，先通过极化测试确定额定电流，在中电流区时，所有活化均以额定电流为基准，使活化后的额定值更大，其后在高电流区迅速升高，避免了在高电流区停留时间过长造成的阴极水淹的现象，本发明既提高了活化时间，又使整个膜电极性能大大提升，具有广泛的应用前景；同时，本发明所述的活化方式减少了氢气的消耗，降低了成本，具有广泛的应用前景。
一种燃料电池活化方法

[发明专利]燃料电池用高沸点催化层油墨及制备方法-CN202211683123.0在审
发明人：谢佳平;朱维;尚子奇;沈军 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： C09D11/03 文献下载
摘要：本发明提出一种燃料电池用高沸点催化层油墨及其制备方法，包括称取一定质量比的全氟磺酸树脂与Nafion离聚物，溶解于有机醇溶剂中，并搅拌均匀；此后加入高沸点添加剂，最后加入催化剂搅拌均匀等步骤。本发明利用不同添加顺序、不同的搅拌方式，使Pt/C的分散更加均匀，避免出现Pt的颗粒团聚。并且在溶剂中添加高沸点的添加剂邻苯二甲酸酯，邻苯二甲酸酯的酯基与全氟磺酸中的磺酸基交联，使溶液的黏度增加，避免涂覆后的催化层开裂，同时全氟磺酸树脂与Nafion离聚物形成亲水与疏水通道，有利于保持膜电极的水平衡。
燃料电池沸点催化油墨制备方法

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