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高功率密度燃料电池薄型金属双极板及批量化精密制造技术
项目成果/简介:2019年上海市技术发明特等奖燃料电池“高功率密度、大功率输出、长寿命运行、低成本制造”是长期制约燃料电池汽车规模化推广的国际难题，变革燃料电池核心部件，采用金属双极板替代现有石墨双极板，是破解难题的有效途径。上海交通大学来新民教授团队历经十余年研发，与上汽集团、新源动力、上海治臻等企业开展产学研合作，发明了薄型金属双极板设计与制造新方法、新工艺和新装备。主要发明如下：1、提出了“岛群-流道”复合的大规模并联流场均匀分流原理，解决了现有叉分流道分流的过约束问题，创建了错层密封的冲压单极板背对背焊合方法，发明了薄型金属双极板“两板三场”新构型。2、揭示了大面积超薄板细密流道的成形回弹及焊接变形规律，建立了细密流场成形及焊接的残余应力分析模型，发明了极板多步成形误差补偿与激光焊接变形抑制技术。3、提出了“非晶碳耐蚀-石墨微晶导电”的涂层性能综合原理，探明了石墨微晶纵向生长机制；提出了非晶碳沉积过程伴生石墨微晶生长的控制方法，发明了非晶-微晶复合涂层及其磁控溅射制备技术。4、发明了耐蚀导电复合涂层的多腔连续磁控溅射等工艺装备，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔溅射的金属双极板生产装备系统，创建了我国首条金属双极板批量化生产线。本项目获授权中国发明专利37项，申请PCT专利5项，牵头和参与制订国家标准13项，发表SCI论文91篇(全球双极板主题论文数第一)。开发的金属极板在国内率先通过5000小时车载工况寿命考核，在国内金属极板市场上占主导地位；成果应用于我国首辆金属极板燃料电池轿车与客车、首个上汽P390型115kW车用全功率电堆开发，为上汽、东风、长城等国内金属极板燃料电池汽车开发提供了自主可控的核心技术。金属双极板金属双极板连续冲压成形 金属双极板多工位连续激光焊接金属双极板多腔连续磁控溅射工艺装备金属双极板生产知识产权类型:发明专利 、 其他技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目等
上海交通大学
2021-04-10
一种定位三氟甲基取代的高效有机太阳能电池受体材料
南方科技大学化学系副教授何凤课题组在能源领域顶级期刊Joule发表最新研究成果，介绍了团队合成的一种定位三氟甲基取代的高效有机太阳能电池受体材料，该材料可通过H/J聚集的协同作用形成具有更多电子跳跃传输结点的三维网络结构，可极大改善电荷在分子间的传输，大幅提高器件性能。在该研究中，团队成功地将三氟甲基引入到稠环电子受体中，得到了超窄带隙受体BTIC-CF3–γ，并将其应用于太阳能电子器件中，极大地提高了器件的能量转换效率，充分体现出光谱红移和超窄带隙的优势，在多元体系、半透明器件和叠层器件应用方面展示出非常有潜力的前景。更重要的是，BTIC-CF3–γ的单晶结构有助于研究人员从分子层面理解这类分子的堆积形式以及分子间相互作用，也为进一步设计新的高性能材料提供了有利的依据和指导。
南方科技大学
2021-04-11
洁净能源汽车及燃料电池轿车高压氢气加气站和供氢技术 研发
同济大学在燃料电池轿车整车集成开发技术、电电混合驱动燃料电池动力系统技术、 车用燃料电池发动机技术、车用燃料电池发动机技术、汽车电动辅助系统技术研究等方 面有突破型进展，与此同时还在氢能源设施、氢气加注站、充电站方面进行配套研究， 也取了进展。已研制三代燃料电池轿车开发平台，“超越一号” 燃料电池轿车样车上 的多项技术填补了国内空白，并获“2003 年上海工博会创新奖”；“超越二号”、“超 越三号” 燃料电池轿车分别在第六、七届“必比登”国际清洁汽车挑战赛上的 7 项测 试中获 5 项 A 级好成绩。并装载于上海大众、上汽集团、奇瑞汽车的整车产品，2005 年组成示范运营车队。2005 年燃料电池轿车被评为中国高等学校十大科技进展。
同济大学
2021-04-13
发表论文在国际材料学期刊《物质》攻克固态锂电池电极-电解质瓶颈
2019 年 9 月，两个团队合作制备了倍率性能可与传统浆料涂覆正极相比的复合正极，为克服固态电池中电极-电解质接触差这一瓶颈提供了新思路。相关研究成果日前发表在国际材料学期刊《物质》上
清华大学
2021-04-13
太阳能薄膜电池一种关键技术：磁控溅射制备微晶硅薄膜
目前在工业上广泛采用的CVD技术制备硅膜，工艺和设备复杂，成本高，且在安全和环保环节上投入巨大。我们在国内首创出了微晶硅薄膜的PVD法沉积工艺，在温度低于300度的条件下，在单晶硅片和普通玻璃片上制备出不同结晶度的微晶硅薄膜和纳米结构硅薄膜，可以得到具有高度<111>方向取向生长的微晶硅薄膜，并实现了控制工艺的稳定性和可重复性。利用磁控溅射技术成功实现微晶硅薄膜的制备是一项重大突破，从根本上克服了现有技术的缺点，具有绿色、高效、简单等优点。目前需要合作伙伴，把该实验室技术放大到工业规模。
大连理工大学
2021-04-14
一种面向海洋浮标的固体氧化物燃料电池能量管理系统
本发明公开了一种面向海洋浮标的固体氧化物燃料电池能量管理系统，包括固体氧化物燃料电池(SOFC)系统、DC/DC 功率变换模块和能量储存管理模块，能量储存管理模块包括蓄电池和超级电容；DC/DC 功率变换模块将 SOFC 发出的直流电转换为 14V 和 24V 直流电，24V 电源为 SOFC 系统自身供电，14V 电源为海洋浮标供电；超级电容和蓄电池接到 14V 直流母线上，超级电容为其海洋浮标提供瞬时峰值功率，蓄
华中科技大学
2021-04-14
一种含Te-Ti-Cu预置层的碲化镉太阳电池
一种含Te-Ti-Cu预置层的碲化镉太阳电池，采用一种周期结构的Te-Ti-Cu预置层，置于碲化镉太阳电池的吸收层背表面，作为碲化镉太阳电池的背接触层和背电极材料。从材料构型和材料本身性质上抑制铜扩散，消除铜扩散带来的负面影响，实现欧姆接触，避免化学腐蚀和单独沉积其他金属作电极，减少器件制作工序，提高太阳电池的光电转换效率和改善器件的长效稳定性。
四川大学
2016-10-27
一种染料敏化太阳能电池光阴极及其制备方法和应用
本发明公开了一种染料敏化太阳能电池光阴极及其制备方法和 应用。该方法包括如下步骤：(1)在具有热收缩特性的聚合物基底上沉 积一层透明导电薄膜；(2)在透明导电薄膜表面沉积一层金属薄膜；(3) 对步骤(2)得到的结构进行退火处理，使基底受热收缩，在透明导电薄 膜和金属薄膜上形成褶皱和间隙，完成光阴极的制备。本发明能显著 提高光阴极的催化面积，提高光阴极对透过光的反射率和散射率，进 而提高光阴极的还原效率及光阳极对入射光的利用率，最终提高染料·119·敏化太阳能电池的光电转换
华中科技大学
2021-04-14
一种基于 SnO2的钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法
本发明涉及一种钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法。所述的钙钛矿薄膜光伏电池采用可低温制备的 SnO2 作为电子传输层，用以取代传统的需要高温烧结的 TiO2 电子传输层。这种基于低温制备的 SnO2 电子传输层的钙钛矿薄膜光伏电池取得了14.60%的高光电转化效率，大大优于基于传统高温烧结的TiO2 电子传输层的钙钛矿太阳电池。SnO2 薄膜的化学性质稳定而且制备过程简单，极大地简化钙钛矿电池 的制备流程，有效地降低电池的制作成本，也能很好的改善钙
武汉大学
2021-04-14
一种 SnO2多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法
本发明涉及一种 SnO2 多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法，属于光电子材料与器件领域。该钙 钛矿光伏电池电子传输层为覆盖于透明导电衬底之上的二氧化锡致密层和覆盖于二氧化锡致密薄膜之 上的二氧化锡多孔层。这种基于低温制备的多孔结构 SnO2钙钛矿多孔光伏电池取得了 12.58%的高光电 转化效率，高于用 SnO2 致密层作电子传输层的平面结构钙钛矿薄膜光伏电池。SnO2 这种氧化物耐酸碱， 带隙宽度大，作为电池窗口层紫外衰减低，对提高器件性能稳
武汉大学
2021-04-14