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[发明专利]燃料电池催化剂和燃料电池堆-CN202180019455.6在审
发明人：赵川;曾亚超;Q·迈耶;R·冈多西旺托;刘诗洋 -专利权人：新南创新私人有限公司;凯豪达氢能源有限公司
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种改进的燃料电池装置。所述燃料电池装置包括至少一个燃料电池，所述燃料电池包括两个双极板(200a,200b)，一个双极板提供阳极侧，并且另一个双极板提供阴极侧，所述燃料电池被构造成具有燃料入口和燃料出口，以及设置在所述双极板的所述燃料入口(201)和所述燃料出口(203)之间的膜电极组件(422)。所述至少一个燃料电池由壳体保持，所述壳体包括第一外板和第二外板，所述第一外板和所述第二外板各自位于所述至少一个燃料电池的相对面上。所述壳体还包括冷却元件支撑件，所述冷却元件支撑件适于支撑一个或多个风扇，所述风扇适于向所述至少一个燃料电池提供空气流。
燃料电池催化剂

[发明专利]氢基电池-CN201980087033.5在审
发明人：赵川;郭皓诚;曾亚超;任文皓;苏真;彭选成 -专利权人：新南创新公司
申请日： 2019-10-29 - 公布日： 2021-08-13 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本文公开了电池和制造电池的方法。本文公开的电池通常包括正极，能够传导质子和/或水合氢离子的电解质，和包含能够吸收质子和/或水合氢离子的材料的负极，其中(i)所述正极与正极物质接触；或(ii)所述电解质包含还原型正极物质，或(iii)所述正极与正极物质接触并且所述电解质包含还原型正极物质，并且其中所述正极物质是一种或多种金属的氧化物或卤化物的氧化物。
电池

[发明专利]一种质子交换膜燃料电池有序催化层及其制备和应用-CN201711325877.8有效
发明人：俞红梅;姚德伟;曾亚超;贾佳;覃博文;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明涉及了一种质子交换膜燃料电池有序化膜电极的制备方法。本发明中，以导电碳纳米管为基体，制备了有序结构。具体为一步水热法制备了包覆了多糖层的Co‑OH‑CO3纳米线阵列，对多糖层碳化处理后担载上催化剂，然后通过转印、酸洗等步骤制成有序的碳纳米管上担载了催化剂的电极结构。
一种质子交换燃料电池有序催化及其制备应用

[发明专利]基于纳米管阵列的有序化气体扩散电极的制备及其应用-CN201711325858.5有效
发明人：邵志刚;曾亚超;张洪杰;俞红梅;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2017-12-13 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： H01M8/1016 文献下载
摘要：本发明描述了一种基于纳米管阵列的有序化气体扩散电极的制备及应用，包括有序化微结构的形成，纳米管阵列的制备，有序化气体扩散电极的装配。首先在基底上生长具有规则取向的Co‑OH‑CO3纳米棒阵列；然后在Co‑OH‑CO3纳米棒阵列的表面沉积催化剂薄膜，此时可以将担载有催化剂薄膜的Co‑OH‑CO3纳米棒阵列直接转印到气体扩散层上，或者将担载有催化剂薄膜的Co‑OH‑CO3纳米棒阵列进行退火之后转印到气体扩散层上，所制备的气体扩散电极可以直接应用于燃料电池，也可以在纳米管阵列的表面担载催化剂后应用于燃料电池。本发明所构建的气体扩散电极具有催化剂担载量低、催化剂利用率高等优点。
基于纳米阵列有序气体扩散电极制备及其应用

[发明专利]一种质子交换膜燃料电池薄钛双极板的表面改性方法-CN201811447724.5有效
发明人：邵志刚;高正远;曾亚超;姚德伟 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2021-03-12 - 主分类号： H01M8/0206 文献下载
摘要：本发明涉及质子交换膜燃料电池领域的一种非贵金属涂层双极板，基体采用薄钛板，涂层采用耐蚀性能优良的金属材料，如Nb、Zr等的一种或几种，对耐蚀性能有了一定改善，并且对与扩散层间的接触电阻有了很大的提高。金属良好的机械性能以及极小的厚度使得其能够进行冲压成型，并且可以加大的减小其本身内阻，提高电堆的质量与体积比功率。与传统技术相比，本发明工艺简单，容易实现批量生产。涂层与基体同为金属因此具有较强的结合力。
一种质子交换燃料电池薄钛双极板表面改性方法

[发明专利]基于铂或铂合金纳米管的膜电极的制备及其应用-CN201610553993.4有效
发明人：邵志刚;曾亚超;俞红梅;郭晓倩;宋微;张洪杰;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2016-07-14 - 公布日： 2020-11-13 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明描述了一种基于铂或铂合金纳米管的膜电极的制备及应用，包括有序化电极微结构的形成，铂或铂合金纳米管的制备及膜电极的装配。首先在基底上生长具有规则取向的Co‑OH‑CO3纳米棒阵列，然后在此阵列上担载催化剂，并对担载有催化剂的Co‑OH‑CO3纳米棒阵列进行退火处理，最后将阵列热压于离子交换膜上得到膜电极，并对膜电极进行净化处理，所构建的膜电极可应用于燃料电池。本发明所构建的膜电极具有催化剂担载量低、催化剂利用率高、易于放大等优点。
基于合金纳米电极制备及其应用

[发明专利]基于金属氧化物纳米带的有序化膜电极及其制备和应用-CN201611014780.0有效
发明人：邵志刚;曾亚超;俞红梅;张洪杰;秦晓平;宋微;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2016-11-18 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供一种基于金属氧化物纳米带的有序化膜电极及其制备方法和应用，包括金属氧化物纳米带的制备，金属氧化物纳米带的表面的修饰及有序化膜电极的装配。首先在基底上生长具有规则取向的Co‑OH‑CO3阵列，然后以Co‑OH‑CO3纳米棒阵列为模板制备金属氧化物纳米棒阵列，再在金属氧化物纳米棒阵列表面担载催化剂，最后将阵列热压于离子交换膜上得到膜电极，并对膜电极进行净化处理，所构建的有序化膜电极可应用于燃料电池、固体聚合物水电解池、一体式可再生燃料电池。本发明所构建的膜电极具有催化剂担载量低、催化剂利用率高、易于放大等优点。
基于金属氧化物纳米有序电极及其制备应用

[发明专利]一种燃料电池用核壳结构催化剂及制备和应用-CN201611015773.2有效
发明人：邵志刚;张洪杰;蒋尚峰;曾亚超;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2016-11-18 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃料电池用，以铜修饰的铂、钯等为壳，以钯、金等贵金属为核的核壳结构催化剂制备方法。具体地，该方法包括以钯、金等贵金属为基底，在含铂、铜前驱体或钯、铜前驱体溶液及柠檬酸组成的混合电解液中进行反应，利用铜在其欠电位沉积区间内，在贵金属表明选择性优先沉积，以及铜与铂、钯之间可以发生置换反应的性质，制备铜修饰的铂壳或钯壳，从而获得以钯或金等为核的核壳结构催化剂。本发明方法对环境友好、担量可控，所述催化剂对氧还原反应表现出的活性和稳定性优于商业化铂碳催化剂。基于该催化剂构建的电极用于燃料电池，可提高电池性能和Pt利用率，降低燃料电池成本。
一种燃料电池用核壳结构催化剂制备应用

[发明专利]燃料电池用致密铂单原子层催化的制备及电极和应用-CN201510864125.3有效
发明人：邵志刚;张洪杰;曾亚超;蒋尚峰;白杨芝;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2015-11-27 - 公布日： 2019-07-05 - 主分类号： H01M8/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种燃料电池用致密铂单原子层催化电极及其制备方法。首先以金箔(Au/Ag films)为原材料，采用脱合金法得到纳米多孔金薄膜，然后将此薄膜转印于玻碳电极表面或质子交换膜的一侧。以此作为基底采用电化学和化学相结合的方法在混合电解液中沉积铂，形成基于纳米多孔金的致密铂单层催化电极。本发明所采用的方法具有环境友好、一步完成、催化剂担载量可控、单原子层致密等优点。所构建的基于纳米多孔金致密铂单层催化电极可用于燃料电池以及其它电池与电化学反应器。
燃料电池致密原子催化制备电极应用

[发明专利]多级阶梯状孔结构水传输板及其制备-CN201510733212.5有效
发明人：邵志刚;郭晓倩;王志强;曾亚超;秦晓平;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2015-10-30 - 公布日： 2019-06-25 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种孔径多级阶梯状分布的固体聚合物电解质燃料电池用水传输板及其制备方法。该水传输板的孔为垂直于板表面的一级条状通孔或多级(≥2)阶梯状孔，多级阶梯状孔为2个及以上不同直径的条状孔依次串联而成。水传输板的制备方法是将密实碳板置于激光束下利用多脉冲激光打孔方式对碳板进行打孔处理，并将经过激光打孔处理的多孔碳板进行亲水化处理。本发明提出的制备水传输板的方法可以通过调节激光束单个脉冲能量、脉冲宽度、脉冲频率和打孔密度有效控制孔径、打孔深度和孔隙率。将所制备的水传输板应用于固体聚合物电解质燃料电池系统具有良好的电导率、抗压强度和透水阻气特性。
多级阶梯结构传输及其制备

[发明专利]成分和结构形貌可控的Pt合金氧还原催化剂及其制备方法-CN201711320650.4在审
发明人：邵志刚;张洪杰;方达晖;曾亚超;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2017-12-12 - 公布日： 2019-06-21 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明提供了具有不同化学成分和不同结构形貌的Pt‑M(过渡金属)合金催化剂的可控制备方法，并将其应用于催化燃料电池氧还原反应。所述不同结构形貌包括：纳米线结构、多面体结构、切角立方体结构、凹面结构。上述不同结构形貌的催化剂均在油胺体系中合成，通过改变反应条件，可以实现不同结构的有效调控，产物形貌尺寸均一。合金催化剂制备过程中以油胺为溶剂，以CTAB或DDAB为表面活性剂，乙酰丙酮铂和过渡金属(Fe、Co、Ni)的乙酰丙酮盐为前驱体，经一步溶剂热反应合成，是一种简洁、高效的合成方法。催化剂中铂与过渡金属的原子比可在5:1‑1:5范围内调控。该催化剂对燃料电池阴极氧还原反应(ORR)具有优于商业化Pt/C的催化活性。
结构形貌过渡金属催化剂合金催化剂氧还原反应合成油胺催化燃料电池燃料电池阴极氧还原催化剂表面活性剂多面体结构立方体结构纳米线结构溶剂热反应乙酰丙酮铂乙酰丙酮盐凹面结构产物形貌尺寸均一催化活性反应条件有效调控制备过程可控的可控制前驱体原子比溶剂切角制备合金调控应用

[发明专利]一种孔径梯度分布的水传输板及其制备方法-CN201510933430.3有效
发明人：邵志刚;郭晓倩;王志强;曾亚超;瞿丽娟;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2015-12-15 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种孔径梯度分布的水传输板及其制备方法。该水传输板由2层及以上的碳层堆叠而成，且这些堆叠的碳层平均孔径为从多孔碳板一侧到另一侧平均孔径从大到小或从小到大分布的结构。该方法是将造孔剂、导电石墨粉、导电碳纤维和树脂粘结剂混合均匀后导入模具中进行热压处理得到多孔碳板，再将多孔碳板进行高温石墨化处理和亲水化处理即得亲水多孔石墨水传输板。本发明可通过调节造孔剂的加入类型、加入量和加入次数分别调控石墨板的孔径、孔隙率和平均孔结构梯度数。所制备的亲水多孔石墨水传输板可为平均孔径多级梯度分布结构。
一种孔径梯度分布传输及其制备方法

[发明专利]一种亲水多孔石墨水传输板的制备方法及其水传输板-CN201510933463.8有效
发明人：邵志刚;郭晓倩;王志强;曾亚超;秦晓平;瞿丽娟 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2015-12-15 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： H01M8/04119 文献下载
摘要：本发明公开了一种亲水多孔石墨水传输板的制备方法及其水传输板，该方法是将经过预处理的硬质多孔石墨板置于电辅助沉积前驱液中，用电辅助沉积法在其孔内沉积一层均匀的亲水层。将该亲水化处理的多孔石墨板用作固体聚合物电解质燃料电池水传输板具有良好的透水、阻气、电导率和抗压强度等特性，并可以有效地缓解电池缺水和水淹情况，提高电池性能和稳定性。本发明的水传输板制作过程中亲水氧化物的沉积量可控。
一种多孔石墨传输制备方法及其

[发明专利]一种基于碳膜修饰的金属双极板的制备及双极板和应用-CN201711026554.9在审
发明人： 曾亚超;郑利民;高正远;艾军;侯明;邵志刚 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2017-10-27 - 公布日： 2019-05-07 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及质子交换膜燃料电池领域中一种新型金属双极板的表面改性方法。这种改性双极板由金属基体和表面改性层两部分组成，改性层通过离子镀沉积于基体表面，并分为过渡层和最外层两部分。本发明能够进一步提高金属基体的耐腐蚀性能，降低双极板与气体扩散层材料(碳纸)的接触电阻，双极板能采用冲压等方式进行加工，以提高燃料电池电堆的质量比功率和体积比功率。
双极板金属基体质子交换膜燃料电池气体扩散层材料燃料电池电堆表面改性层金属双极板耐腐蚀性能表面改性基体表面接触电阻新型金属冲压改性层过渡层离子镀体积比质量比最外层沉积改性碳膜碳纸修饰制备加工应用

[发明专利]一种用于多孔物质电镀的装置及电镀或化学沉积的方法-CN201510811211.8有效
发明人：邵志刚;王志强;郭晓倩;曾亚超;秦晓平;衣宝廉 -专利权人：中国科学院大连化学物理研究所
申请日： 2015-11-20 - 公布日： 2018-11-02 - 主分类号： C25D7/04 文献下载
摘要：本发明为一种用于多孔物质电镀的装置及电镀或化学沉积的方法，通过电沉积的方法使多孔物质表面以及孔道内部具有均匀的镀层。本发明所述的电镀装置包括密闭槽、缓冲槽、电化学工作站、循环泵以及密封垫等。本发明所述方法为：对多孔物质表面使用稀碱液进行化学除油后，用纯水反复清洗干净，将其固定在所述的电镀装置中为工作电极，并在缓冲槽中放置对电极以及参比电极。打开循环泵使镀液以一定的流速流过多孔物质，稳定后施加脉冲电压进行电镀。本发明可以使得镀液流动更加均一，使得多孔物质的镀层在表面与孔道内部均匀分布。该装置与方法可以在表面以及孔道内部均匀地改变材料的导电性、耐腐蚀性、亲疏水性等表面性质。
多孔物质电镀孔道电镀装置化学沉积缓冲槽循环泵镀层电化学工作站导电性表面性质参比电极镀液流动反复清洗改变材料工作电极化学除油脉冲电压耐腐蚀性亲疏水性电沉积对电极密闭槽密封垫稀碱液镀液均一施加

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