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一种燃料电池膜电极热压头上表面贴片的纠偏补偿方法
本发明公开了一种燃料电池膜电极热压头上表面贴片的纠偏补偿方法。传统的机器视觉采图后摆动气缸翻转，然后贴片，不能保证GDL 的贴装精度，另外，由于 GDL 料盒比 GDL 本身尺寸稍大，不能保证每次真空拾取机构吸取 GDL 的中心轴线都与旋转轴的中心轴线重合，因此翻转后也会有误差。本发明主要解决这两个误差的计算和补偿方法，实现热压头上表面的准确贴片。本发明基于现有的 GDL 热压装备实现，首先对相机进行标定，标定两个相机各自的像素坐标系和世界坐标系的关系，分别根据是由安装误差引起的贴片纠偏或者是由轴线
华中科技大学
2021-04-14
液流电池用高性能电极
本成果针对全钒液流电池和铁铬液流电池，开发了一种高性能电极，可以实现高催化活性的同时，保持高稳定性，长期运行过程中性能无衰退。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
双碳背景下，以风能和太阳能为代表的可再生能源发电发展迅速。然而，可再生能源的间歇性、波动性等特征是其大规模应用的瓶颈。发展电网级的储能系统是解决这一问题的有效途径。在现有的大规模储能技术中，液流电池具有可扩展性好、效率高、安全好、寿命长、易回收等优点，颇具发展潜力。
目前液流电池由于电堆性能较差，功率密度较低，导致制造电堆所需核心材料用量较大，成本较高，限制了其推广应用。提高液流电池电极的催化活性是提升电池性能的关键。本成果针对全钒液流电池和铁铬液流电池，开发了一种高性能电极，可以实现高催化活性的同时，保持高稳定性，长期运行过程中性能无衰退。同时，该高性能电极的生产成本经核算，相较于传统电极未有明显提升。实验室测试数据表明，基于该400cm2高性能电极的全钒液流电池单电池，运行电流密度可达200mAcm2(基于传统电极的电池电流密度仅为120mAcm-2)，能量效率超过80%，在1000次充放电循环测试过程中，电极性能无衰退。该成果将有助于液流电池电堆成本降低20-40%，对高性能液流电池的开发起到关键推动作用助力储能产业的发展。
西南交通大学
2022-09-13
高性能双极膜制备及应用
成果创新点 开发出性能优良的双极膜，其 100mA/cm2 解离电压只有 1.5V，工序简单、环境友好、性能稳定，量产后的售价只 有 800-1200 元/平米，远低于进口双极膜 6000-8000 元/平 米售价。利用本技术产品生产有机酸，可简化传统有机酸 生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排，适 用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。 目前，本技术在葡萄糖酸领域已建立 5000
中国科学技术大学
2021-04-14
高性能双极膜制备及应用
开发出性能优良的双极膜，其 100mA/cm2 解离电压只有 1.5V，工序简单、环境友好、性能稳定，量产后的售价只有 800-1200 元/平米，远低于进口双极膜 6000-8000 元/平米售价。利用本技术产品生产有机酸，可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排，适用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。
目前，本技术在葡萄糖酸领域已建立 5000T/a 示范工程，其产品转化率大于 98.5%，葡萄糖酸浓度达到35 wt%， 能耗低于 600kWh/吨葡萄糖酸。与传统的离子交换工艺相比，双极膜电渗析工艺的废水排放量减少 90%，生产成本减低 30%。另外，新工艺还能产生质量分数为 8%NaOH副产物， 可作为原料返回使用，从而实现了物料工艺的内循环。
中国科学技术大学
2023-05-17
非钳燃料电池催化剂的设计与制备
汽车行业发展迅猛，能源需求巨大，机动车尾气的排放造成的环境污染日趋 严重。氢-氧质子交换膜动力燃料电池（PEMFC）以其高效、洁净、兼容可再生能 源技术等特点，被认为是后石油时代解决移动高性能动力电池的理想方案。然而, 当前PEMFC所使用的催化剂为贵金属Pt基催化剂，其对Pt资源的需求巨大，成 本高昂，难以成功商业化推广。因此，开发出符合动力输出性能的非钳燃料电池 技术，契合我国对高效节能、环境友好的高性能动力电池汽车的迫切需求。 以该项目为依托制备的非贵金属燃料电池催化剂以可以使单电池的最大输出 功率达到0. 6 W. cm-2,已经完全达到贵金属Pt基燃料电池的输出性能，可以满 足动力输入应用要求。目前，该催化剂形成完全自主知识产权的技术，属于国际 一流国内领军的高科技技术。该催化剂的成功推广势必将从根本上解决机动汽车 尾气对我国环境的污染问题，降低对石化能源的需求。市场及经济效益分析： 全球范围内，燃料电池行业发展迅猛，行业总体步入正轨。2010年，燃料 电池堆的全球出货量有23万台，而在2007年只有1. 1万台出货量，2011年至 2012年的全球燃料电池的出货量有85%的年增长速度。在2010年全球售出的燃 料电池中，便携式燃料电池占到这一总数的95%,其中超过97%采用质子交换 膜燃料电池技术。2007年至2010年间，燃料电池出货量翻了 20倍。从应用上 看便携式小幅增长，交通运输应用在近几年大幅增长，而在电站的应用则呈现平 稳增长态势。2012年，燃料电池行业的收入超过10亿美元的全世界市值，并且 亚太国家运送超过3/4的燃料电池系统到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的复合年增长率计算，全球燃料电池产能在2020年预计将达到664.5兆瓦。在 未来六年时间里，各国政府对加氢站及相关氢基础设施的投入将成为这一增长的 推动力量。随着燃料电池技术在全世界范围内的广泛应用，作为其关键材料的催 化剂必将具有广阔的市场应用前景和丰厚的利润。 另外，制备该催化剂的原产料价格便宜、方法和工艺非常简单, 且生产过程中不会对环境造成污染，很容易开展下一步工业生产。
重庆大学
2021-04-11
带蓄热加热功能的燃料电池热管理系统
本实用新型公开了一种带蓄热加热功能的燃料电池热管理系统，包括小循环水路系统、大循环冷却系统和去离子水循环系统等水循环系统和以控制器ECU为核心的控制系统。小循环水路系统采用蓄热器实现对燃料电池的低温加热功能，相对于传统的电加热器技术，具有控制精度更高、更节能高效的优点。同时，本实用新型采的去离子水循环系统巧妙地将离子交换器设计在大循环水路的除气管路上面，将系统除气功能和去离子功能完美的结合起来，有效地避免了现有技术中的高水阻离子交换器对主循环水路的影响。
浙江大学
2021-04-13
金属基支撑固体氧化物燃料电池及其应用
现有化石能源的高效绿色利用和开发新的能源技术是社会可持续发展所面临的关键问题。固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）可以以天然气、煤气化气和生物质气等为燃料，与燃气轮机联合循环后的总发电效率可超过70%，被认为是化石能源最高效清洁的利用方式之一。目前全球的研究热点是研制在中低温条件下工作的SOFC，将SOFC的操作温度从传统的850～1000℃，降低到850℃以下的中低温。其目的是降低电池的启动温度和时间，有效地降低各个部件的老化速率，提高SOFC的稳定性和延长寿命，还可以使用廉价的不锈钢等作为连接材料，大大降低制造成本，为SOFC的商业化提供有利条件。近几年，我国正大力发展新能源领域，而在SOFC燃料电池方面，我国具有特有条件和优势，主要表现在SOFC核心材料上具有稀土氧化物资源优势，而在能源结构上，煤、天然气等化石能源占相当大的比重，政府和整个社会的环保意识也与日俱增，所以SOFC的研究开发具有相当可观的前景。
西安交通大学
2021-04-11
高性能锂氟电池生产技术
和传统电池相比，锂氟电池以电压稳定、适应温度广和体积轻等优点被运用在极端工作条件下，如植入式医疗器械供电设备、汽车报警器、轮胎测试器、工业控制主板，智能电子标签和紧急疏散设备电源系统等。氟化碳纳米管作为锂氟电池的阴极材料，以良好的机械、光电、热稳定以及生物兼容性受到电池材料行业的广泛关注，它的可控制备是锂氟电池制造中的关键技术所在。这项技术作为高能电池储备项目，技术附加值极高，具有良好的应用前景和投资价值。 目前，氟化纳米碳管的合成技术可以满足大规模工业化生产的需求，相关生产技术难点均已得到有效解决。该项技术已经成功运用在美国Contour Energy System能源公司，使它成为世界上首家可以批量生产用于高性能锂氟电池电极材料的公司。此项技术成熟度高，投资风险小，可持续性强。
北京航空航天大学
2021-04-13
一种固体氧化物燃料电池系统避免燃料亏空的控制方法
本发明公开一种固体氧化物燃料电池系统避免燃料亏空的控制方法，包括：在系统为跟踪外部负载实现功率上升切换的过程中，通过仿真分析，在设定不同延迟时间的条件下，获得相对应的最优功率上升速率，使得系统既满足快速负载跟踪能力，又不导致燃料亏空问题；基于模型预测控制设计了功率参考轨迹，并结合功率参考轨迹，使系统的功率输出值能够快速、平滑地跟踪到目标约束轨迹，实现SOFC 独立发电系统快速、安全负载跟踪的目标。本发明在系统功率
华中科技大学
2021-04-14
甲醇水液相重整制氢与燃料电池的联用
针对水和甲醇液相制氢反应的特点，采用 铂-碳化钼双功能催化剂 （其中铂以原子水平分散于立方相碳化钼纳米颗粒表面），在 低温下（150~190 ℃）无需强碱即可实现对水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C时，催化速率高达18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性较传统铂基催化剂提升了两个数量级。首先比较了立方相碳化钼（α-MoC）和六方相碳化钼（β-Mo 2 C）在载体碳化钼中的不同比例对负载金属铂的结构和甲醇水液相重整制氢活性的影响。实验发现随着载体中立方相结构α-MoC比例的增长，甲醇重整活性急剧增加，Pt负载于纯α-MoC上（Pt/α-MoC）表现出了最高的甲醇重整活性。利用X-射线吸收精细结构谱和单原子分辨率的球差校正电镜对催化剂进行系统研究表征，证明在2 wt% Pt/α-MoC催化剂上存在着高密度原子级分散的铂。将Pt负载量降至0.2 wt%时，可实现所有负载金属铂呈原子级分散，极大提高了贵金属铂的原子利用率，TOF达到了18,046 mol H2 /(mol Pt *h) 。据估算，仅需含有6克金属铂的催化剂即可使产氢速率达到1 kg H2 /h，已基本达到商用车载燃料电池组的需求。而且，Pt/α-MoC具有较高的催化稳定性，经历了11次模拟类真实情况的“启动-停止-启动”循环反应仍维持原子级分散形貌和较高的催化活性。
北京大学
2021-04-11