氢能专利库

本发明属于阻氢涂层技术领域，尤其涉及一种高熵合金涂层及其原子级制造方法与在氢能领域中的应用。与现有技术相比，本发明通过采用包含多种金属元素的高熵合金涂层引发晶格畸变效应，显著增加氢扩散阻力，其非晶/纳米晶结构可消除晶界缺陷，阻断氢渗透路径，阻氢效率比传统涂层提升1~2个数量级；同时，高混合熵特性赋予其优异的高温稳定性、强界面结合力及抗辐照/耐腐蚀等多功能特性；并且，结合多弧磁过滤阴极沉积（FCVA）等先进工艺，可低温制备超致密、低缺陷的HEA涂层，兼顾高阻氢性、机械强度与长效服役可靠性，为核反应堆包壳、航天储氢系统等极端环境提供了突破性解决方案。

本申请提供了一种海上风电制氢的功率调度试验方法、装置和系统，其中，方法包括：控制海上风电模拟设备按照预设功率控制参数输出第一电能；响应于第一电能的功率参数满足制氢设备预设的功率范围，通过第一电能驱动制氢设备；响应于第一电能的功率参数小于功率最小值，通过第一电能和第二电能驱动制氢设备；其中，第二电能通过电能转换设备或储能设备提供；第一电能和第二电能的总功率满足功率范围；响应于第一电能的功率参数大于功率最大值，通过第一电能驱动制氢设备，并降低第一电能向制氢设备提供的输入功率；其中，输入功率满足功率范围。该方式可以实现海上风电制氢的功率调度试验，降低海上风电制氢的建设风险。

本发明提供了一种在质子交换膜上原位制备高熵合金催化剂的制备方法、高熵合金催化剂及其应用，涉及催化材料技术领域。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：对质子交换膜进行气体离子源处理，得到处理后质子交换膜；利用多个离子束通道，采用多通道离子束技术在所述处理后质子交换膜表面制备3～4元合金纳米颗粒；在所述3～4元合金纳米颗粒中注入稀土元素，得到高熵合金催化剂。相比于传统的化学沉积方法，本发明的制备方法简便，制备效率高，更适宜批量生产。本发明采用高熵合金作为催化剂，相比于传统的贵金属，成本更低。

本发明涉及氢燃料电池技术领域，且公开了一种氢燃料电池温度动态变化的能量管理系统及方法，包括整车需求功率模型、动力电池模型、燃料电池模型、燃料电池热模型和燃料电池寿命衰减模型。该氢燃料电池温度动态变化的能量管理系统及方法，提出了基于DRL的能量优化管理策略，该策略可以在线对燃料电池汽车进行能量管理，并降低其电池温度波动，同时，减少燃料电池的启停次数以及变载次数，从而有效地延长燃料电池的使用寿命，以整车的需求功率以及动力电池的soc为状态量，以燃料电池输出功率为输入调节整车的能量分配，有效地减少了计算时间，加快了启动效率和运行效率。

本发明公开了一种纳米储氢材料的制备方法，包括以下步骤：1S：对多孔铜进行超声波清洗；2S：氧气氛围下高温氧化制备氧化铜纳米线；3S：溶胶凝胶法制备氧化钛包裹氧化铜纳米线；4S：利用磁过滤技术对纳米线线进行镁沉积。该方法基于高温氧化、离子注入、溶胶凝胶法和磁过滤沉积方法能够方便吸氢放氢的超纳米复合结构。通过该方法制备的吸氢材料，具有吸氢能力强、放氢温度低以及自清洁等特点；本发明的吸氢材料在氢能源方面有着重要的应用前景。

本发明公开了一种层状硫化镉/单胺杂化材料的制备方法及其光催化醇重整制氢的应用。本发明通过溶剂热方法可控制备出层状硫化镉/单胺杂化材料。该杂化材料具有独特的无机/有机夹层结构，层板上下有序排列的有机单胺分子层可以在乙醇体系中快速富集，实现高效分散，从而有利于乙醇分子进入层间，接近[CdS]无机层板，从而引发光催化反应。硫化镉/单胺杂化材料的含量为50mg时，在乙醇体系中达到的最高光催化制氢量为10231.5μmol·g‑1，比无机物CdS的256.1μmol·g‑1高40倍，表现出良好的光催化活性、稳定性和可重复使用性。

本发明涉及一种通过将微生物燃料电池与过硫酸盐类芬顿技术原位耦合，提高对难降解有机物去除能力的方法，属于污水处理与资源化领域。本发明通过制备MnFe2O4纳米颗粒负载型电极，并将其作为双室型微生物燃料电池的阴极，通过向阴极室内加入含过硫酸盐的电解液，构建过硫酸盐原位类芬顿技术，通过过硫酸盐产生的自由基SO4●—及电化学产生的和HO●联合作用强化阴极室内难降解有机污染物的去除，同时回收电能。该方法简单，环境友好，处理的难降解有机物范围广，同时克服了直接向溶液中投加催化剂所产生的催化剂回收困难及二次污染等问题，是一种集污染物降解及能源回收为一体的绿色环保水处理技术。

本发明提供了一种利用自组装肽纳米管包埋核黄素进行微生物燃料电池阳极修饰的方法，主要步骤包括：首先用丙酮对碳基电极材料预处理以去除表面有机物，然后在碳基电极表面涂上聚乙烯亚胺电解质涂层，使电极表面载荷上正电荷，然后在该电极表面滴加苯丙氨酸二肽与电子介体核黄素的混合液，苯丙氨酸二肽在自组装形成肽纳米管过程中将核黄素包埋在其纳米结构中，从而形成了三维结构复合电极。肽纳米管增加了电极的导电性，而核黄素增强了胞外电子传递。肽纳米管包埋的核黄素具有持久的缓释效应，这种方式修饰的阳极降低了微生物燃料电池反应器内阻，提高了产电性能。

本发明涉及一种微生物燃料电池及利用木薯废醪液产电的方法，属于环境保护与资源综合利用领域，其目的在于解决木薯废醪液处理难度大且难以资源化利用的问题。本发明采用双室微生物燃料电池，具体公开了木薯废醪液用于产电的处理方法：1.固液分离；2.超声-高温厌氧短程发酵联合处理；3.微生物燃料电池启动；4.处理各步骤中的固体物质及上清液。本发明用木薯废醪液原液产电时，电池最大功率密度达到285mW/m2，总COD降解率42％。用发酵上清液产电时，最大功率密度670mW/m2，溶解性COD降解率91％。作为木薯废醪液处置的新途径，本发明弥补了目前废醪液处理技术存在的不足，经处理的废醪液产电性能明显提高，使利用废醪液等生物质资源进行产电具备了可行性。

本发明涉及一种微生物燃料电池阳极生物膜功能调控方法，属于环境保护与资源综合-水污染防治领域。它是以易降解有机物进行微生物燃料电池阳极产电菌种的富集培养，然后以携带可移动功能基因片断(其上含有编码难降解有机物降解的基因)的微生物作为基因供体菌，通过基因供体菌与阳极生物膜微生物杂交，使功能基因片段转移到阳极生物膜微生物中，从而使阳极生物膜具有了分解难降解有机物产电的功能。该方法克服了传统的通过驯化培养难降解有机产电菌时间长、困难大的缺点，具有简单、快捷、高效等优点。

本发明涉及一种厌氧-好氧一体的微生物燃料电池污水处理系统，它是通过在微生物燃料电池的阳极室内构建兼性产电菌和兼性降解菌，并通过厌氧、好氧交替的运行模式，达到利用有机物厌氧产电及将其好氧降解的目的。它克服了以往的微生物燃料电池系统利用有机废水产电时，有机物降解不彻底的问题，实现了有机废水的资源化和无害化。它具体特征在于：燃料电池系统包括阴极室，阳极室，阳极室的阳极，阴极室的阴极，阴阳两极间有分隔膜，阴极室和阳极室均设置曝气头；阳极室的阳极附着兼性产电微生物，阳极室溶液中有兼性降解微生物，通过厌氧、好氧交替的运行方式，实现厌氧条件下废水产电和好氧条件下有机物快速降解。