氢能专利库

本发明提供一种燃料电池冷启动预热及废热能量回收系统，包括燃料电池、热电发生器和蓄电池，燃料电池设置有冷却剂出口和冷却剂入口，冷却剂出口、热电发生器和冷却剂入口通过冷却剂循环管路依次相连，热电发生器和蓄电池电联接。本发明还提供使用上述系统进行燃料电池冷启动预热及废热能量回收的方法。本发明的燃料电池热电交换冷启动预热及废热能量回收系统及方法能够使燃料电池动力装置快速冷启动，且能够进行高效能量回收，节能减排，增大续航里程。

本发明公开一种固态储氢制氢装置，包括储氢材料存储装置、储氢材料溶解装置、储氢材料催化反应装置、储氢材料催化反应废液回收装置和储水装置；储氢材料存储装置、储氢材料溶解装置、储氢材料催化反应装置、储氢材料催化反应废液回收装置和储水装置依次连通，储水装置与储氢材料溶解装置连通。本发明公开了包含上述固态储氢制氢装置的燃料电池系统。本发明的固态储氢制氢装置具有污染物零排放、制氢纯度高、催化剂用量低、系统兼容性高、操作安全、副产品可回收的优点，燃料电池系统结构紧凑，储氢密度高。

本发明公开一种氢气发生装置，其中，储氢材料与水发生催化反应生成氢气；氢气发生装置包括储氢材料存储装置、储氢材料溶解装置、储氢材料催化反应装置以及用于回收催化反应产生的废液的回收装置；储氢材料存储装置、储氢材料溶解装置、储氢材料催化反应装置以及回收装置依次连通。本发明还公开包含上述氢气发生装置的燃料电池系统。本发明氢气发生装置及燃料电池系统储氢密度高，制氢纯度高，污染物零排放，且操作安全，具有广阔的应用前景。

本发明公开了一种包含自交联离子聚合物的燃料电池催化层的制备方法，包括：1)将全氟磺酰氟树脂和碳载铂均匀分散在溶剂中，然后通入氨气，形成前体分散液；全氟磺酰氟树脂为端基为磺酰氟基团的全氟乙烯基醚的均聚物；2)向前体分散液中加入端基为磺酰氟基团的全氟乙烯基醚的二聚体以及三甲胺或三乙胺，微波处理使得全氟磺酰氟树脂发生交联反应，接着调节反应液pH至3～5，得到催化层分散液；3)将催化层分散液应用在聚合物电解质膜上，形成燃料电池催化层。本发明由于交联剂的单体与全氟磺酰氟树脂的单体结构相同，可以提高交联后聚合物材料性质的均匀性，进一步提高催化层的均匀性和稳定，从而提高燃料电池的运行效率和稳定性。

本发明提供一种燃料电池催化层的制备方法，包括：1)向全氟磺酰氟树脂的溶液中通入氨气，使全氟磺酰氟树脂中的磺酰氟基团转化为磺酰胺基团，得到第一分散液；将催化剂、导电碳材料和PTFE乳液分散在第二溶剂中，形成第二分散液；将第一分散液和所述第二分散液混合均匀，得到前体分散液；2)向前体分散液中加入全氟磺酰氟树脂的交联剂以及三甲胺或三乙胺，微波处理，调节反应液pH至3～5，得到催化层分散液；3)将催化层分散液应用在聚合物电解质膜上，形成燃料电池催化层。本发明的方法可使得离子聚合物在催化层中均匀混合，同时维持催化层稳定，从而提高燃料电池的运行效率和耐久性。