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[发明专利]一种用于质子交换膜燃料电池金属双极板的多层梯度涂层Nb/NbN/(Nb,Ta)2-CN202310451572.0在审
发明人：郑莉莉;李希超;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： C23C14/16 文献下载
摘要：本发明属于质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池金属双极板的Nb/NbN/(Nb,Ta)2AlC多层梯度涂层及其制备方法，所述金属双极板包括金属基板，Nb过渡层，NbN连接层和(Nb,Ta)2AlC外层涂层。首先采用具有高效沉积速率的电弧离子镀技术在金属双极板上沉积Nb涂层，提高基体与外层的结合力，然后在沉积Nb过程中升温充入N2气，沉积NbN连接层，改善Nb涂层的微观结构，减少柱状晶，提高涂层的致密性，最后采用磁控溅射技术沉积(Nb,Ta)2AlC涂层，调制多层梯度涂层的结构，获得具有均匀、致密、附着力高的涂层，能够有效的提高金属基板的抗腐蚀能力与腐蚀后导电性能。整体涂层的制备速率快，工艺易控制，能大幅度提高双极板的性能，进而提高燃料电池的服役寿命。
一种用于质子交换燃料电池金属极板多层梯度涂层 nb nbn ta base sub

[发明专利]一种燃料电池用金属双极板双层涂层TiC/(Ti,Ta)3-CN202310451964.7在审
发明人：李希超;郑莉莉;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： C23C14/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于质子交换膜燃料电池金属双极板的涂层，涂层内层为TiC过渡层，外层为(Ti,Ta)3SnC2涂层，所述内层TiC过渡层用于减少层间热膨胀失配度，提高各层的元素相容性，增加涂层的结合力；所述外层(Ti,Ta)3SnC2涂层用于提高基体的耐腐蚀性能以及导电性能，还公开了该涂层的制备方法。本发明整体涂层的制备速率快，工艺易控制，能大幅度提高双极板的性能，进而提高燃料电池的服役寿命，同时该涂层的制备方法易控高效，采用高效率的电弧离子镀技术制备中间过渡层，采用可以获得致密、平整与成分结构均一涂层的磁控溅射技术制备外层涂层，易于工业化推广。
一种燃料电池金属极板双层涂层 tic ti ta base sub

[发明专利]一种用于质子交换膜燃料电池金属双极板的多层梯度涂层Cr/CrN/(Cr,Ti)2-CN202310451941.6在审
发明人：郑莉莉;李希超;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： C23C14/16 文献下载
摘要：本发明属于质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池金属双极板的Cr/CrN/(Cr,Ti)2AlC多层梯度涂层及其制备方法，所述金属双极板包括金属基板，Cr过渡层，CrN连接层和(Cr,Ti)2AlC外层涂层。首先采用具有高效沉积速率的电弧离子镀技术在金属双极板上沉积Cr涂层，提高基体与外层的结合力，然后在沉积Cr过程中升温充入N2气，沉积CrN连接层，改善Cr涂层的微观结构，减少柱状晶，提高涂层的致密性，最后采用磁控溅射技术沉积(Cr,Ti)2AlC涂层，调制多层梯度涂层的结构，获得具有均匀、致密、附着力高的涂层，能够有效的提高金属基板的抗腐蚀能力与腐蚀后导电性能。整体涂层的制备速率快，工艺易控制，能大幅度提高双极板的性能，进而提高燃料电池的服役寿命。
一种用于质子交换燃料电池金属极板多层梯度涂层 cr crn ti base sub

[发明专利]一种用于质子交换膜燃料电池金属双极板的多层梯度涂层V/VN/(V,W)2-CN202310451954.3在审
发明人：李希超;郑莉莉;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： C23C14/16 文献下载
摘要：本发明属于质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池金属双极板的V/VN/(V,W)2AlC多层梯度涂层及其制备方法，所述金属双极板包括金属基板，V过渡层，VN连接层和(V,W)2AlC外层涂层。首先采用具有高效沉积速率的电弧离子镀技术在金属双极板上沉积V涂层，提高基体与外层的结合力，然后在沉积V过程中升温充入N2气，沉积VN连接层，改善V涂层的微观结构，减少柱状晶，提高涂层的致密性，最后采用磁控溅射技术沉积(V,W)2AlC涂层，调制多层梯度涂层的结构，获得具有均匀、致密、附着力高的涂层，能够有效的提高金属基板的抗腐蚀能力与腐蚀后导电性能。整体涂层的制备速率快，工艺易控制，能大幅度提高双极板的性能，进而提高燃料电池的服役寿命。
一种用于质子交换燃料电池金属极板多层梯度涂层 vn base sub

[发明专利]一种用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料(Nb1-x-CN202310452608.7在审
发明人：李希超;郑莉莉;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： C22C29/00 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料及其制备方法，该金属陶瓷材料为Ta掺杂改性的铌铝碳材料，改性铌铝碳的化学式为(Nb1‑xTax)2AlC。本发明制备的改性铌铝碳材料同时具有金属和陶瓷的优良性能。该陶瓷材料在常温下具有很好的导电性能和导热性能，较高的弹性模量，在常温下具有一定的延展性，可以像金属与石墨一样进行机械加工。同时又具有陶瓷材料的特性，具有高的屈服强度和高熔点、高热稳定性和优异的抗腐蚀性。并且，铌铝碳材料在Nb位置固溶掺杂Ta元素，能够极大地提高铌铝碳块体的耐腐蚀性能，使之能在PFMFC的工作环境中能稳定工作。
一种用于质子交换燃料电池极板金属陶瓷材料 nb base sub

[发明专利]一种用于氢燃料电池金属双极板的多层梯度涂层Ta/TaN/(Ta,Cr)2-CN202310451933.1在审
发明人：郑莉莉;李希超;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C23C14/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种用于燃料电池金属双极板的多层梯度涂层，属于燃料电池领域，解决了现有技术中涂层普遍存在制备成本高，效率低，涂层中存在针孔、大颗粒，或柱状晶，严重影响其长期稳定性的问题。同时改性的谈率碳涂层具有优良的耐腐蚀性能，能有效提高涂层的寿命。本申请的技术方案中，在双极板的金属底材上通过沉积等方式构建了Ta过渡层、TaN连接层和(Ta,Cr)2AlC涂层，尤其是(Ta,Cr)2AlC涂层是使用磁控溅射方法沉积(Ta,Cr)2AlC外层涂层。本申请的技术方案，(Ta,Cr)2AlC涂层为掺杂后钽铝碳，其耐腐蚀性能以及导电性能显著提高，腐蚀电流密度下降96～98％，自腐蚀电位提高0.17～0.23V，接触电阻下降76～89％，具有极好的性能和耐久性。
一种用于燃料电池金属极板多层梯度涂层 ta tan cr base sub

[发明专利]一种直流定量定子永磁式集成动力装置-CN201710962294.X有效
发明人：张洪信;赵清海;贾腾飞;程联军;戴作强 -专利权人：青岛大学
申请日： 2017-10-16 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： F04B17/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种直流定量定子永磁式集成动力装置，涉及能量转换技术领域，包括支撑系统，还包括与支撑系统连接的机械能转化系统、液压能转化系统和电能转化系统；所述机械能转化系统包括传动轴、前轴承和后轴承，传动轴的动力端/输出端从壳体上的圆孔穿出；所述液压能转化系统包括斜盘、回程盘、缸体、柱塞、缸套、滑履、压紧弹簧和球面弹簧座；所述电能转化系统包括弹性体、电刷、换向器、转子线圈和两内表面为圆弧形永磁体。本发明的有益效果是，实现了机械能、液压能和电能三者之间两两相互转化，采用整体设计的思想，巧妙地实现了机电液的耦合和对应能量的相互转化，省去电机和泵的机械联结，结构紧凑、能量转换率高，体积小。
一种直流定量定子永磁集成动力装置

[发明专利]用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料V, Zr, Cr掺杂改性的钛硅碳及其制备方法-CN202310451924.2在审
发明人：郑莉莉;李希超;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： C22C29/00 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料及其制备方法，该金属陶瓷材料为V,Zr,Cr掺杂改性的钛硅碳材料，改性钛硅碳的化学式为(Ti1‑xNx)3SiC2。本发明制备的改性钛硅碳材料同时具有金属和陶瓷的优良性能，和金属一样，在常温下有很好的导电性能和导热性能，较高的弹性模量，在常温下具有一定的延展性，可以像金属与石墨一样进行机械加工；同时又具有陶瓷材料的特性，具有高的屈服强度和高熔点、高热稳定性和优异的抗腐蚀性；并且，在Ti位置固溶掺杂V,Zr,Cr等元素，能够极大地提高钛硅碳块体的耐腐蚀性能，使之能在PFMFC的工作环境中能稳定工作。
用于质子交换燃料电池极板金属陶瓷材料 zr cr 掺杂改性钛硅碳及其制备方法

[发明专利]一种用于质子交换膜燃料电池双极板的(V1-x-CN202310452591.5在审
发明人：李希超;郑莉莉;戴作强;何田;韦守李 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H01M8/0202 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料及其制备方法，该金属陶瓷材料为W掺杂改性的钒铝碳材料，改性钒铝碳的化学式为(V1‑xWx)2AlC。本发明制备的W掺杂改性钒铝碳材料同时具有金属和陶瓷的优良性能。该陶瓷材料在常温下具有一定的延展性，可以像金属与石墨一样进行机械加工，在常温下具有很好的导电性能和导热性能，较高的弹性模量。同时又具有陶瓷材料的特性，具有高的屈服强度和高熔点、高热稳定性和优异的抗腐蚀性。并且，钒铝碳材料在V位置固溶掺杂W元素，能够极大地提高钒铝碳块体的耐腐蚀性能，使之能在PFMFC的工作环境中能稳定工作。
一种用于质子交换燃料电池极板 base sub

[发明专利]一种用于氢燃料电池金属双极板的多层梯度涂层Cr/CrN/(Ti,W)3-CN202310453846.X在审
发明人：郑莉莉;朱维;谢佳平;沈军;戴作强;王翔;李希超 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： C23C14/06 文献下载
摘要：本申请公开了一种用于燃料电池双极板的多层梯度涂层，属于燃料电池领域，解决了现有技术中涂层普遍存在制备成本高，效率低，涂层中存在针孔、大颗粒，或柱状晶，严重影响其长期稳定性的问题。本申请的技术方案中，在双极板的金属底材上通过沉积等方式构建了Cr过渡层、CrN连接层和(Ti,W)3AlC2涂层，尤其是(Ti,W)3AlC2涂层是使用磁控溅射方法沉积(Ti,W)3AlC2外层涂层。本申请的技术方案，(Ti,W)3AlC2涂层为掺杂后钛铝碳，其耐腐蚀性能以及导电性能显著提高，腐蚀电流密度下降49～59％，自腐蚀电位提高0.09～0.12V，接触电阻下降33～44％，具有极好的性能和耐久性。
一种用于燃料电池金属极板多层梯度涂层 cr crn ti base sub

[发明专利]一种斜盘机构机械-液压双元动力发动机-CN201710997782.4有效
发明人：张洪信;张铁柱;程前昌;戴作强;华青松 -专利权人：青岛大学
申请日： 2017-10-24 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： F02B75/40 文献下载
摘要：本发明涉及能量转换装置技术领域，具体涉及一种斜盘机构机械‑液压双元动力发动机；本发明提供一种运转不均匀度小，结构紧凑，成本低，且可以在内部实现分流，直接将燃烧热能转换为机械能和液压能，并可以输出机械和液压双元动力的斜盘机构机械‑液压双元动力发动机。本发明的斜盘机构机械‑液压双元动力发动机省去了传统发动机的曲柄连杆机构，结构紧凑，能量转化传递路线短，工作平稳；可输出机械或液压两种动力，具有较好的产业化前景和广阔的应用需求。
一种机构机械液压动力发动机

[发明专利]一种直流定子励磁的斜盘变量式机电液耦合器-CN201710959482.7有效
发明人：张洪信;张铁柱;侯典平;戴作强;马永志 -专利权人：青岛大学
申请日： 2017-10-16 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： F04B1/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种直流定子励磁的斜盘变量式机电液耦合器，包括支撑系统及与其连接的变量系统、机械能转化系统、液压能转化系统和电能转化系统；支撑系统包括壳体和配流盘等；变量系统包括调节缸、联接块等；机械能转化系统包括传动轴和前、后轴承；液压能转化系统包括缸体、斜盘和柱塞等；电能转化系统包括转子线圈、定子铁芯、励磁绕组、引线端子等。定子铁芯及其励磁绕组固定在壳体的大内腔中，调节缸固定在其小内腔中；传动轴与缸体通过花键连接同步转动，受斜盘作用，柱塞沿轴线往复移动吸入或输出液压油，具体工作时，引线端子外接直流电，通过调节螺栓调节排量和液压流向，实现机械能、液压能和电能之间的相互转化。具有结构紧凑、转换效率高、压力损失小等优势，由于排量可调适应性加强，应用需求和产业化前景广阔。
一种直流定子变量机电耦合器

[发明专利]一种燃料电池用金属双极板双层涂层TiC/(Ti,Nb)3-CN202310453887.9在审
发明人：郑莉莉;朱维;谢佳平;戴作强;沈军;王翔;李希超 -专利权人：海卓动力（青岛）能源科技有限公司
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H01M8/0228 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢金属双极板的涂层，涂层内层为TiC过渡层，外层为(Ti,Nb)3AlC2涂层，所述内层TiC过渡层用于减少层间热膨胀失配度，提高各层的元素相容性，增加涂层的结合力；所述外层(Ti,Nb)3AlC2涂层用于提高基体的耐腐蚀性能以及导电性能，还公开了该涂层的制备方法。本发明整体涂层的制备速率快，工艺易控制，能大幅度提高双极板的性能，进而提高燃料电池的服役寿命，同时该涂层的制备方法易控高效，采用高效率的电弧离子镀技术制备中间过渡层，采用可以获得致密、平整与成分结构均一涂层的磁控溅射技术制备外层涂层，易于工业化推广。
一种燃料电池金属极板双层涂层 tic ti nb base sub

[发明专利]一种燃料电池金属连接体的改性复合涂层及其制备方法-CN202310198855.9在审
发明人：李希超;郑莉莉;戴作强;张洪信;何田 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C23C14/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃料电池金属连接体的改性复合涂层，涂层为V、Zr在Ti位置掺杂的Ti3SiC2以及在Si位置掺杂Al，涂层相的化学式为：(Ti1‑xNx)3(Si,Al)C2，N为V、Zr中的一种，在沉积涂层前先预氧化，在金属连接体表面生成纳米层氧化物内层涂层，增加沉积涂层与基体的结合力，减小涂层沉积的温度，优化改性涂层整体抗氧化与导电性能。本发明通过预氧化增加了内层涂层，增加了涂层整体与基体的结合力，优化了改性涂层整体抗氧化与导电性能；提高了材料的抗氧化性能和导电率以及涂层的致密度，有效解决了阴极中毒的问题，同时能降低Cr2O3膜的生长速率，降低连接体的工作电阻，提高不锈钢连接体的综合工作性能，本发明大规模应用能进一步推动固体氧化物燃料电池的商业化进程。
一种燃料电池金属连接改性复合涂层及其制备方法

[发明专利]一种固体氧化物燃料电池陶瓷连接体材料及其制备方法-CN202310198839.X在审
发明人：李希超;郑莉莉;戴作强;张洪信;何田 -专利权人：青岛大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： C04B35/56 文献下载
摘要：本发明公开了一种固体氧化物燃料电池陶瓷连接体材料，该陶瓷材料为改性钛硅碳，其化学式为(Ti1‑xNx)3(Si,Al)C2(N为V或Zr,x＝0.01～0.3)，N在Ti位置的掺杂能提高钛硅碳陶瓷的抗氧化能力，以及氧化后的导电性能，Al在Si位置的掺杂能提高掺杂陶瓷的致密度，提高陶瓷的烧结性能，减小气体的渗透率。该陶瓷连接体的制备工艺为冷等静压加后续无压烧结。热膨胀系数为(9.0±0.7)×10‑6K‑1，与SOFCs电解质氧化钇稳定的氧化锆热膨胀系数相近；具有优异的抗蠕变性能和热稳定性；致密度高，可避免发生渗漏等问题。本发明最大的特点是：通过冷等静压成型，然后无压烧结的方法，直接制备出连接体，制备过程和设备简单，不需要二次加工，直接烧结制备出流道结构，生产效率和成品率高；且耐高温氧化腐蚀，且生成氧化膜导电性高；热膨胀系数与电解质YSZ接近，可避免启停的热应力；在工作环境中不会产生挥发性污染物，可避免阴极毒化和电堆老化加速的问题，能解决合金连接体在使用时的挥发问题，在SOFCs上拥有巨大的实用化前景。
一种固体氧化物燃料电池陶瓷连接材料及其制备方法

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