氢能专利库

本发明属于燃料电池领域，涉及一种导电氧化物负载钯乙醇燃料电池阳极催化剂制备方法，该催化剂为Pd/c‑TiO2@MoO3催化剂，所述制备方法包括以下步骤：将TiO2与钼源混合焙烧得TiO2@MoO3，经化学还原得导电型c‑TiO2@MoO3；将其分散后加入钯前驱体吸附、还原剂还原，洗涤干燥得Pd/c‑TiO2@MoO3阳极催化剂，再负载于电极基底活化即得工作电极。本发明工艺简单、可控性强，所得催化剂导电及催化性能优异，可用于直接乙醇燃料电池阳极催化乙醇氧化反应，应用前景良好。本发明为直接乙醇燃料电池阳极催化剂稳定性难题提供了一种新型、可行的解决方案，有望推动直接乙醇燃料电池的工业化应用进程。

本发明涉及电池领域，公开了一种多功能锌空气电池/甲醇燃料电池材料及制备方法与应用，所述电池材料为多面体结构，所述电池材料包括钴‑氮‑碳材料，所述钴‑氮‑碳材料表面负载有贵金属元素，且所述钴‑氮‑碳材料内掺杂有过渡金属元素，本发明制得的电池材料在碱性条件下具有优异的HER、OER、ORR、MOR催化活性，将其制备成锌空气电池后，循环充放电可达100 h以上，功率密度可达120 mW·cm‑2以上，能量密度可达800 mA·h·g‑1Zn以上，制备成直接甲醇燃料电池后，开路电压不超过0.74 V，功率密度高可达10 mW·cm‑2以上，恒流放电稳定性好，在0.25 mA·cm‑2的恒流放电时间可达1000 s以上。

本发明公开了一种具有Pd‑O‑Mn界面化学键和高Mn3+含量的Pd/O‑OMS‑2直接甲醇燃料电池双功能催化剂的制备方法。基于金属与载体强相互作用，通过湿化学还原法在Pd与OMS‑2富氧氧化物界面构建Pd‑O‑Mn界面化学键，制备了高Mn3+含量的Pd/O‑OMS‑2双功能催化剂。Pd‑O‑Mn界面化学键的引入有效促进电荷的重新分布，调节贵金属Pd活性位的电子态，改善催化剂的催化能力。所制得的Pd/O‑OMS‑2催化剂在氧还原反应和甲醇氧化反应中均表现出优异的催化性能、长期稳定性及高效的四电子路径选择性，适用于直接甲醇燃料电池的应用。该催化剂制备过程简单，成本低，且具有广泛的商业化前景。

本发明公开了用于测试掺氢天然气不均匀分布的实验装置及使用方法，涉及掺氢天然气分层技术领域。本发明用于测试掺氢天然气不均匀分布的实验装置，可以配置不同比例的掺氢天然气、设置不同的气体流速和储气罐压力，能够模拟城镇、长距离掺氢天然气管道中天然气、氢气掺混和静置过程，实现掺混、静置过程的物性参数监测，分析影响掺氢天然气不均匀分布的原因，且通过在储气罐设置多个出气口，由此可以获得特定条件下储气罐不同位置氢气和天然气的浓度分布情况，在实验开始前对管道和储气罐中的气体进行置换，降低了其他气体对测试结果的影响，提高了精度。

本发明涉及燃气轮机发电技术领域，具体公开了一种固体氧化物燃料电池辅助的燃气轮机多工况高效发电运行系统及方法，包括天然气输入单元、压气机、燃烧室、燃气透平、第一发电机、换热单元、富氢合成气存储单元、第九控制阀、天然气重整反应器、辅助压气机、电池单元和发电单元，辅助压气机与换热单元连通，换热单元的输出端分别与电池单元和天然气重整反应器连通，富氢合成气存储单元通过第九控制阀与天然气重整反应器连通，发电单元与电池单元连通，第一发电机与燃气透平连接。提升整体发电效率，为发电厂提供包括基础照明的自用电，以及燃气轮机重启时的辅助设备用电，从而减少机组启停的维护成本。

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池电堆温控系统及控制方法，实现对热能的充分利用和对电堆运行温度的实时控制。包括固体氧化物燃料电池电堆，固体氧化物燃料电池电堆的阳极进气口通过燃料进气管连接燃料存储室，燃料进气管上设有第一电磁阀，固体氧化物燃料电池电堆的阴极进气口通过空气进气管连接压缩空气存储室，空气进气管上设有第五电磁阀，空气进气管上设有加热旁路，加热旁路与第五电磁阀相连，加热旁路上设有电加热装置、第六电磁阀，固体氧化物燃料电池电堆的尾气排放口通过排气管依次连接第三电磁阀、尾气泵、外部供暖设备。

本发明公开了一种固态氧化物燃料电池热能利用与管理系统及工作方法，实现热能的充分利用和对电堆运行温度的实时控制。包括固体氧化物燃料电池电堆，固体氧化物燃料电池电堆的燃料进口通过燃料进气管连接燃料存储室，燃料进气管上设有第一电磁阀，固体氧化物燃料电池电堆的阴极进气口通过空气进气管连接压缩空气存储室，空气进气管上设有第七电磁阀，空气进气管上设有加热旁路；燃料进气管、空气进气管之间连接有空气流向控制管，固体氧化物燃料电池电堆的尾气排放口通过排气管连接第四电磁阀、尾气泵、第三电磁阀、外部供暖设备；第三电磁阀、外部供暖设备之间连接有换热连接管，换热连接管上设有第二电磁阀以及相连的第一蓄热式换热器、第二蓄热式换热器，用于对燃料进气管、空气进气管加热。

本发明公开了一种基于天然气制氢与燃料电池技术的发电系统；可以减少无效的碳排放，避免了能量的浪费和温室气体CH4的直接排放；可为天然气或页岩气井口开采设备进行供电，为无输电线路的偏远地区天然气或页岩气开采用电难提供了新的解决途径。包括通过管道依次连接的气体预处理装置、气体转化装置、气体变换装置、燃料电池发电装置，气体预处理装置用于对井口高压气体进行能量回收，并稳定气体压力，脱除气体中的杂质；气体转化装置用于将气体中的CH4转换为富含CO+H2的合成气；气体变换装置用于将合成气中的CO与水反应产生H2，以提高合成气中的H2的含量；燃料电池发电装置以富含H2的合成气作为原料，经过化学反应产生电能。

一种农林废弃物耦合燃料电池的热电联用系统及方法，设置有粉碎单元，粉碎单元的输出端与热电解单元单元连通；热电解单元的气与储气单元连接，固液杂质输出端与排渣装置连接；储气单元与脱水装置连接；脱水装置的气体输出口与脱硫脱碳装置的入口连通，该脱硫脱碳装置与阻火器连通，该阻火器的与脱氧装置连通，该脱氧装置的与脱氮装置连通，该脱氮装置与气体压缩装置连接，气体压缩装置与气体收集装置连通，体收集装置与燃料压缩机的入口连通，燃料压缩机的输出口与固体氧化物燃料电池单元的阳极入口连通；固体氧化物燃料电池单元的阴极入口与空气压缩机的输出端连通；固体氧化物燃料电池单元的电流输出端与逆变器模块的输入端连接。

一种基于光伏制氢耦合燃料电池的热电联用系统及方法，设置有光伏发电模块，该光伏发电模块的第一输出端与逆变器模块的输入端连接，为逆变器模块提供直流电源，逆变器模块输出端为家用电器提供交流电源；光伏发电模块的第二输出端与电解制氢模块的电源端连接，为电解制氢提供电力；电解制氢模块的氧气输出端连接有氧气存储模块，氢气输出端连接有氢气储存模块，氧气存储模块和氢气储存模块的输出端分别与燃料电池模块的氧气入口和氢气入口连接，该燃料电池模块的输出端与所述逆变器模块的输入端连接；在光伏发电模块、电解制氢模块和燃料电池模块中分别设置有热交换模块，每个热交换模块的输出端分别与热电联用模块连接，实现热能的利用。

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池阴极的催化剂及催化阴极的制备方法，该催化剂为Pr1.99Nd0.01Ni1‑xMnxO4‑δ(PNNM)。该催化剂通过将Pr(NO3)3·6H2O、Nd(NO3)3·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O和Mn(NO3)2·4H2O在无水乙醇中与柠檬酸充分络合反应，再经800℃烧2小时制得。将该催化剂络合溶液浸渍到多孔LSCF(La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3‑δ)阴极上，既得具有PNNM催化的LSCF阴极。该催化剂可以使催化LSCF阴极氧还原性增强，降低阴极极化电阻。