CN104319410B - 在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法 - Google Patents

在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104319410B
CN104319410B CN201410405855.2A CN201410405855A CN104319410B CN 104319410 B CN104319410 B CN 104319410B CN 201410405855 A CN201410405855 A CN 201410405855A CN 104319410 B CN104319410 B CN 104319410B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrolyte
fuel cell
heap
catalyst
regenerative fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410405855.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104319410A (zh
Inventor
埃马努埃尔·佩莱德
阿尔农·布卢姆
阿迪·阿哈龙
尼娜·特拉维茨基
亚龙·康拉
伊多·特萨米尔
弗拉迪米尔·策尔
科比·萨阿迪
迈塔尔·阿隆
罗伊·戈伦施泰因
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ramot at Tel Aviv University Ltd
Original Assignee
Ramot at Tel Aviv University Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ramot at Tel Aviv University Ltd filed Critical Ramot at Tel Aviv University Ltd
Publication of CN104319410A publication Critical patent/CN104319410A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104319410B publication Critical patent/CN104319410B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • H01M4/921—Alloys or mixtures with metallic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • H01M4/925—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/926—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96—Carbon-based electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/1041—Polymer electrolyte composites, mixtures or blends
    • H01M8/1046—Mixtures of at least one polymer and at least one additive
    • H01M8/1051—Non-ion-conducting additives, e.g. stabilisers, SiO2 or ZrO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
    • H01M8/186—Regeneration by electrochemical means by electrolytic decomposition of the electrolytic solution or the formed water product
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本公开涉及一种在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法，所述方法包括：检测在所述燃料电池堆内的电解质和气体的压力；和将进入所述燃料电池堆的电解质的压力控制为足以维持与所述燃料电池堆内的气体压力不同的所述电解质压力。

Description

在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法
本申请是申请日为2011年1月24日、申请号为201180007112.4、发明名称为“能量储存和产生系统”(PCT/IB2011/000099，进入国家阶段日期2012年7月25日)之申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及在严酷的环境(例如在卤素离子或卤素离子混合物的存在下再生式燃料电池中的充电反应和放电两种反应)中表现出运行稳定性的能量储存和产生系统，例如，流体电池和氢燃料电池的组合。本公开还涉及能够在相同的系统中进行析氢反应(HER)和氢的氧化反应(HOR)二者的能量储存和产生系统。本公开还涉及低成本、快响应时间且具有可接受的寿命和性能的能量储存和产生系统。
背景技术
有若干用于能量储存和产生的技术。可以将这些技术分成三个小组：机械的包括抽蓄水力、压缩空气、飞轮等；电的包括超级电容器、超导磁体等；电化学的包括电池、流体电池、储氢等。电化学储存和产生的现有技术是昂贵或低效或二者同时涉及的。一般来说，电池可以高效地储存和供应电力，但是受到容量(总能量)限制。另外，流体电池受电力密度和响应时间的限制。
燃料电池通常被描述为可连续运行的电池或电化学引擎。典型的燃料电池由两个电极(一个阳极和一个阴极)和插在阳极和阴极之间的膜构成。燃料电池通过电化学过程将燃料燃烧能量(例如氢)转化成电力来运行。所述过程通过对发生在催化剂表面的可控的氧化还原反应所释放的电子的控制来实现，所述催化剂分散在电极上。
再生式燃料电池通常在严酷的环境中运行，所述环境可能对燃料电池中的催化剂活性有不利的影响。例如，一个关于利用氢卤酸电解质的再生式燃料电池中的催化剂活性的重要问题是，卤化物对氢催化剂的毒害。膜不能完全阻止电解质跨过电池的一侧到达另一侧。例如，在三溴化氢燃料电池(hydrogen tri-bromide fuel cell，HTBFC)中，溴化物(例如，三溴化物)扩散至氢电极并且毒害催化剂。尽管在包含卤素离子的溶液中氢的氧化/析氢反应很快速并且其过电压相比于可再生电池中的其他电压损失很低这样的事实，但是在再生式燃料电池中催化剂被严重毒害，并且这提高了氢电极的过电压。
对能量储存和产生技术的接受取决于其循环寿命和性能容量。具体地，就再生式燃料电池而言，除了直接模式外，它们还能以可逆的模式运行，消耗电能和直接反应的产物，从而产生直接反应的反应物。对于再生式燃料电池(例如氢/溴燃料电池)，限制其循环寿命和效率的重要因素是运行燃料电池的材料的降解。这些材料在高的温度下长期暴露于高腐蚀性的溴电解质中。
需要将能量储存和产生装置与可再生能源一起广泛应用。这样的储存和产生装置在多种能量供应和多种能量需求的匹配中很有用。
需要在严酷环境中稳定运行的能量储存和产生系统，例如，在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下再生式燃料电池中的充电反应和放电反应二者。此外，还需要能够在同一系统中进行析氢反应(HER)和氢的氧化反应(HOR)二者的能量储存和产生系统。理想的是在本领域中提供低成本(例如，低成本的电解质)、快响应时间且具有可接受的寿命和性能的能量储存和产生系统。
本公开提供了很多优点，其通过以下描述将会变得明显。
发明内容
本公开一般性涉及能量储存和产生系统，例如，流体电池和氢燃料电池的组合，其在严酷的环境中表现出运行稳定性，例如在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下在再生式燃料电池中的充电反应和放电反应二者。本公开还涉及能够在相同的系统中进行析氢反应(HER)和氢的氧化反应(HOR)二者的能量储存和产生系统。本公开还涉及低成本、快响应时间以及可接受的寿命和性能的能量储存和产生系统。
本公开部分涉及这样的能量储存和产生系统，其包括：适合容纳电解质的至少一个容器，适合容纳气体的至少一个容器，和再生式燃料电池的一个或更多个堆。再生式燃料电池包括：壳；具有第一表面和第二表面的固体电解质膜，其设置在壳中以将壳分隔成阳极侧和阴极侧；形成在第一表面上以连接第一表面和阳极侧的阳极；形成在第二表面上以连接第二表面和阴极侧的阴极。阳极包括载体和分散在其上的催化剂。阴极包括载体和任选地分散在其上的催化剂。分散在阳极载体上的催化剂和任选地分散在阴极载体上的催化剂相同或不同，并且能够在电解质或电解质的混合物(例如卤素离子或卤素离子的混合物)的存在下，催化再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。适合容纳电解质的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个电解质循环回路。适合容纳气体的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳气体的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个气体循环回路。
本公开还部分涉及这样的能量储存和产生系统，其包括：适合容纳电解质的至少一个容器，适合容纳气体的至少一个容器，和再生式燃料电池的一个或更多个堆，其包括：溶液或电解质室、气体室以及设置在溶液或电解质室和气体室之间的膜电极组合件(MEA)。膜电极组合件(MEA)包括：阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的固体电解质膜。阳极面向气体室而阴极面向溶液或电解质室。阳极包括载体和分散在其上的催化剂。阴极包括载体和任选地分散在其上的催化剂。分散在阳极载体上的催化剂和任选地分散在阴极载体上的催化剂相同或不同。并且能够在电解质或电解质的混合物(例如卤素离子或卤素离子的混合物)的存在下，催化再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。适合容纳电解质的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个电解质循环回路。适合容纳气体的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳气体的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个气体循环回路。
本公开该部分涉及这样的能量储存和产生系统，其包括：适合容纳电解质的至少一个容器，适合容纳气体的至少一个容器，和再生式燃料电池的一个或更多个堆，再生式燃料电池包括：阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的固体电解质膜。阳极包括载体和分散在其上的催化剂。阴极包括载体和任选地分散在其上的催化剂。分散在阳极载体上的催化剂和任选地分散在阴极载体上的催化剂相同或不同。并且能够在电解质或电解质的混合物(例如卤素离子或卤素离子的混合物)的存在下，催化燃料和氧化剂之间的反应以产生电流。适合容纳电解质的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个电解质循环回路。适合容纳气体的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳气体的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个气体循环回路。
本公开还部分涉及在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法，所述方法包括：检测在所述燃料电池堆内的电解质和气体的压力；和将进入所述燃料电池堆的电解质的压力控制为足以维持与所述燃料电池堆内的气体压力不同的所述电解质压力。
本公开还部分涉及用来储存和产生能量的方法。所述方法包括提供这样的能量储存和产生系统，所述能量储存和产生系统包括：适合容纳电解质的至少一个容器；适合容纳气体的至少一个容器；和再生式燃料电池的一个或更多个堆。再生式燃料电池包括：壳，具有第一表面和第二表面的固体电解质膜，其设置在壳中以将壳分隔成阳极侧和阴极侧；设置在第一表面上以连接所述第一表面和阳极侧的阳极；布置在第二表面上以连接第二表面和阴极侧的阴极。阳极包括载体和分散在其上的催化剂。阴极包括载体和任选地分散在其上的催化剂。分散在阳极载体上的催化剂和任选地分散在阴极载体上的催化剂相同或不同，并且能够在电解质或电解质的混合物(例如卤素离子或卤素离子的混合物)的存在下，催化再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。适合容纳电解质的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个电解质循环回路。适合容纳气体的至少一个容器与再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且再生式燃料电池的一个或更多个堆与适合容纳气体的至少一个容器流体连通，从而形成至少一个气体循环回路。
所述方法包括通过以下步骤储存能量：使电解质从适合容纳电解质的至少一个容器中流向再生式燃料电池的一个或更多个堆，在再生式燃料电池的一个或更多个堆中氧化电解质并且产生氢，使氢流向适合容纳气体的至少一个容器。所述方法包括通过以下步骤产生能量：使电解质从适合容纳电解质的至少一个容器流向再生式燃料电池的一个或更多个堆，使氢从适合储存气体的至少一个容器流向再生式燃料电池的一个或更多个堆，并且在再生式燃料电池的一个或更多个堆中还原电解质和氧化氢。
本公开其他目的、特征和优点将通过参考以下的附图和发明详述来理解。
附图说明
图1是本公开的能量储存和产生系统的方框图。
图2是机械连接的串联燃料电池堆的示意图。
图3是电连接的串联燃料电池堆的示意图。
图4示出了氢净化器
图5是实施例3中使用的仪器的示意图。
图6是实施例5中使用的仪器的示意图。
图7是本公开的用来维持燃料电池堆中氢和电解质之间的压差的能量储存和产生系统的方框图。
具体实施方式
本公开涉及能量储存和产生系统，例如流体电池和氢燃料电池的组合，其能够利用相同的电池进行能量储存和能量产生二者。所述能量储存和产生系统能够实现用于燃料电池技术的高功率-高至1.5W/cm2(在80℃)，同时由于低成本电解质的实施而实现低成本的储存价格。本公开的能量储存和产生系统还表现为快响应时间。
本公开的能量储存和产生系统包括电解质循环回路，所述电解质循环回路包括：一个或更多个阀、一个或更多个泵和任选的压力平衡管线。本公开的能量储存和产生系统还包括气体循环回路，所述气体循环回路包括：一个或更多个阀、一个或更多个泵、气体净化器、液体吸收器、气体循环喷射器和任选的气体压缩器。
本公开的能量储存和产生系统可包括管理系统。管理系统可以是任何合适的控制器装置，例如计算机或微处理器，并且优选包括逻辑电路，其确定如何运行所述多个阀、泵、循环回路等。
图1示出了本公开的能量储存和产生系统的工艺方框图。所述系统被分成两侧，即电解质侧10和气体(即氢)侧15。燃料电池堆20位于反应物之间。电解质侧10由电解质罐25和电解质循环泵30构成。在能量储存阶段期间和能量产生阶段期间，泵30使液体电解质循环通过燃料电池堆20。氢侧15由氢罐35、氢循环喷射器40、用来处理离开燃料电池堆20的氢的氢净化器45、用来使尾流液滴(draft droplet)和离开燃料电池堆20的氢分开的液体吸收器50、和任选地用来将氢压进罐35中的氢压缩器55。
再生式燃料电池的一般运行原理可以关于能量储存阶段(电解质管线和氢管线二者)和能量产生阶段(电解质管线和氢管线二者)进行描述。
就能量储存阶段的电解质管线而言，电解质从电解质罐25流进燃料电池20并且被氧化。来自燃料电池堆20的电解质被电解质泵30泵走，并且被泵回电解质罐25中。
就能量储存阶段的氢管线而言，氢在燃料电池堆20中产生并且之后流进氢净化器45。氢气流中的痕量液体在液体吸收器50中被吸收。之后氢任选地被压缩器55压缩以有利于将氢压进罐35中。
就能量产生阶段的电解质管线而言，电解质从电解质罐25流进燃料电池堆20并且被还原。来自燃料电池堆20的电解质被电解质泵30泵走，并且被泵回电解质罐25。
就能量产生阶段的氢管线而言，来自罐35的氢流经氢循环喷射器40，并且之后到达燃料电池堆20。氢在燃料电池堆20的内部被氧化。任何过量的氢(未反应的)离开燃料电池堆20，并且流向氢净化器45。氢气流中的痕量液体在液体吸收器50中被吸收。之后氢任选地被压缩器55压缩以有利于将氢压进罐35中。
可用于本公开的能量储存和产生系统的电解质包括氢卤酸、氢卤酸的混合物、铁盐及其共轭酸，或者铁盐及其共轭酸的混合物。可用于本公开的能量储存和产生系统的气体包括氢。
在卤素-氢再生式燃料电池中，电解质由氢卤酸或氢卤酸的混合物构成。在充电(电解模式)时，在卤素正电极形成卤素分子、三原子和四原子的复合离子(取决于所使用的酸的种类及其浓度)。
例如，在使用高浓度的HBr时，氧化产物为：作为主要产物的Br3-、低浓度的Br5-离子和低浓度的溶解溴分子。在使用氢卤酸的混合物时，可形成复合物的混合物，例如ClBr2 -、Br2I-和IBr2 -。
这些离子和溶解的卤素分子为氧化化合物，其在放电时从正电极接受电子并且送回到氢卤酸(HX)。待用于本公开的能量储存和产生系统的氢卤酸取决于最终用途。例如，相比HBr和HI，HCl具有高的蒸汽压，但是氯化氢电池具有更高的电压。可以加入惰性酸(即，不参与电池反应的酸)如磷酸以增加电解质粘度。这减少了穿越至氢电极的卤化物复离子，从而对质子导电性具有小的影响。其他的惰性酸包括可以添加为增加电解质导电性的硫酸和三氟甲烷磺酸。
例如，在氢-三溴化物再生式燃料电池中，氢-三溴化物燃料电池和电解槽由溴电极、氢电极以及它们之间的质子传导膜构成。所有的电池部件，尤其是电极，必须能够抵抗溴和氢溴酸的腐蚀。
式1给出了氢-三溴化物再生式燃料电池反应(放电)：
由式2所示的能斯托方程所给出的可逆电池电压可以看出，氢-溴电池的电压随着HBr活性的增加而降低，随着H2压力和Br2活性而增加。
E = E 0 + RT 2 F ln a Br 2 + RT 2 F ln P H 2 - RT F ln a H + · a Br - - - - [ 2 ]
其中E0实际上是Br2/Br-电极的标准电势(1.088V对标准氢电极(NHE))。
溴复合物的形成使E0降低不到0.1V。以包含3-7M HBr的纳米多孔质子传导膜(NP-PCM)为基础的完全充电的再生式氢-溴燃料电池在室温下的实验输出电路电压(OCV)值为约1V。
溴在含水电解质中高度可溶。由于复离子如Br3 -和Br5 -的形成，在溴化物的存在下溴在水中的溶解度增加。例如，在25℃，溴在1M HBr中的溶解度为1.495摩尔/升，而在3.1MNaBr中的溶解度为6.83M(部分是因为形成了更高的复合物如Br5 -)。溶液的颜色在低溴(或三溴化物)浓度下为黄色，而在高溴(或三溴化物)浓度下为深红色。溴气体在405nm的摩尔吸光系数是162，而溴水溶液在393nm的摩尔吸光系数是164。
在溴和溴化物的存在下，三溴化物离子的形成是快速的反应，由式3给出：
在25℃，该反应的平衡常数为17。结果，在包含3-7M HBr的实际燃料电池和电解槽中，大部分溴以三溴化物离子(并且一些以四溴化物离子)存在，而游离溴的浓度低。例如，在25℃，在3M HBr和1M Br2的溶液中，Br3 -和Br2的浓度(忽略四溴化物离子的形成，其进一步降低溴浓度)分别为0.97M和0.03M。
在氢-溴燃料电池中，在溴电极存在两个主要的平行反应(式4和5)：
在具有高HBr浓度的实际燃料电池中，因为游离溴的浓度远小于三溴化物离子的浓度，所以预计式4的反应占优势。在这种(以及类似的)再生式燃料电池中，氧化物质(例如，Br3 -和Br2)穿越至氢电极并且降低了再生式燃料电池的性能。这可以通过使用明显降低这种穿越的选择性膜如纳米多孔质子传导膜来降低。为了降低溴(Br2)浓度，或者为了增加其分子尺寸，可以以低浓度向复合物使用有机化合物，例如N-乙基吡咯烷溴化物、N-甲基吡咯烷溴化物、N-氯乙基吡咯烷溴化物、N-氯甲基吡咯烷溴化物等。但是，有必要选择不干扰氢电极的有机化合物。而且，添加物的浓度应该足够低，以避免相分离。
在铁-氢再生式燃料电池中，电解质由铁盐和共轭酸，或不同的铁盐及其共轭酸的混合物构成，以实现多种铁配体。在Fe(III)/Fe(II)氧化还原对中的电荷转移过程是球内过程，因此电荷转移动力学高度取决于铁复合物的性质及其电化学特性。在不同配体的存在下，Fe(III)和Fe(II)离子在溶液中可以采取自由离子形式或复合物形式，因此给选择最佳电解质组合物和每种组合物的最佳运行条件带来挑战。式6a给出了单质子酸的电池反应，而式6b给出了双质子酸的电池反应。
可用于本公开的能量储存和产生系统的示例性铁盐和共轭酸包括：
铁盐 共轭酸
Fe2(SO4)3 H2SO4
FeCl3 HCl
FeBr3 HBr
Fel3 HI
Fe(CF3SO3)3 CF3SO3H(三氟甲磺酸)
Fe(ClO4)3 HClO4
不同的配体、酸和浓度可影响再生式燃料电池特性并且将为不同的应用提供解决方案。例如，使用Fe2(S04)3和H2SO4可导致更高的运行电势，而使用FeCl3和HCL可能够在更高的浓度工作。
在处理彼此直接串联的电连接导电电解质和燃料电池堆时，可在堆之间产生分路电流。与在燃料电池堆中发现的分路电流一样，这些电流将引起降低能量储存和产生系统的效率的化学反应。
在串联地电连接燃料电池堆时，在向燃料电池供应导电电解质的入口和出口歧管上可产生分路电流。随着更多的燃料电池堆被串联连接，在主入口和主出口进料管中产生的电压电势更高。分路电流可以通过两种不同的方式，即物理方式或电子方式降低。
可用于本公开的能量储存和产生系统的再生式燃料电池的一个或更多个堆可包括：(i)电解质进料入口开口和电解质进料管线，所述电解质进料管线从电解质进料入口开口、从再生式燃料电池的一个或更多个堆向外延伸，电解质进料管线与适合用于容纳电解质的至少一个容器流体连通，用于将电解质输送到再生式燃料电池的一个或更多个堆中；和(ii)电解质排放入口开口和电解质排放管线，所述电解质排放线从电解质排放入口开口、从再生式燃料电池的一个或更多个堆向外延伸，电解质排放管线与适合用于容纳电解质的至少一个容器流体连通，用于从再生式燃料电池的一个或更多个堆中移出电解质。
电解质进料管线的靠近电解质进料入口开口的至少一部分具有卷曲构造，并且电解质排放管线的靠近电解质排放入口开口的至少一部分具有卷曲构造。电解质进料管线的靠近电解质进料入口开口且具有卷曲构造的至少一部分的直径和长度，和电解质排放管线的靠近电解质排放入口开口且具有卷曲构造的至少一部分的直径和长度，可以相同或不同。
可用于本公开的能量储存和产生系统的再生式燃料电池的堆可以串联地机械连接。图2示出了机械连接的串联燃料电池堆。图2示出了串联(15)地电连接的四个燃料电池堆10。添加了长的小直径管40，而不是将每个燃料电池堆的入口20和出口25与主进料(电解质入口管线)30和排放(电解质出口管线)35管道直接连接。管40优选为卷曲构造。管40向燃料电池堆10添加串联的离子电阻，并且帮助增加离子溶液的净欧姆电阻，从而减少了因分路电流引起的损失。在每个燃料电池堆10和入口管线30之间延伸的通道画得比在相同燃料电池堆10和出口管线35之间的延伸通道长，但实际上不一定是这样的，并且在许多实施方案中对于给定的燃料电池堆10而言它们具有相同的长度。对管40的直径和长度的简单评估可以通过以下方法描述，并且管的参数应当满足下式。
V(伏特)-在串联连接的堆的阵列中的总电压。
I(安培)-每个堆的工作电流。
L(％)-已证实的在系统中分路电流损失的百分比
IL(安培)-因分路电流引起的电流损失＝I＊L
R(欧姆)-管离子电阻＝V/IL
S(欧姆/cm3)-溶液电阻
D(cm)-管直径
X(cm)-管长度
R＝3.14*(D/2)2*X*S
在阵列中每个燃料电池堆的入口管和出口管的长度不一定在整个阵列中都相同。还可使用不同的方式，例如，阵列中间的堆具有最短的入口管和出口管，随着移向阵列的侧面，每个燃料电池堆的管的长度增加。
以下给出了串联的三个燃料电池堆的机械连接的管计算的实例。
3个堆阵列的总电压，V 450
电流，A 120
已证实的分路电流损失，％ 1
由分路电流引起的电流损失，A 1.2
管离子电阻，欧姆 375
溶液电阻，欧姆/cm3 0.05
管直径，cm 5
管长度，m 3.8
对于参比的情况，使用了以上相同的式，但是采用仅1m长度的连接管，其将导致由分路电流引起的电流损失增加至4.6安培，这差不多是总电流的4％。
为了消除整个机械管中的分路电流而使用的电子器件可以降低系统管的复杂性，使得系统更加紧凑，并且使得能够形成燃料电池堆的任何组合，从而获得最佳的输出电压。
可用于本公开的能量储存和产生系统的再生式燃料电池堆可以串联地电连接。串联地电连接的再生式燃料电池堆可以通过具有未与其输出电连接的输入的电子器件连接。例如，所述电子器件可包括DC/DC转换器或DC/AC转换器。
图3示出了串联的燃料电池堆的电连接。图3示意性示出了多个燃料电池堆10，其中以电子方式减少了分路电流。这种减少通过利用电子器件将燃料电池堆10彼此连接15来实现，所述电子器件的输入和输出未电连接(共同接地)，例如为DC/DC转换器20。每个燃料电池堆与主进料(电解质入口管线)25和排放(电解质出口管线)30直接连接。
例如，在DC/DC或DC/AC转换器中，电流转换通过感应电路来实现，而无输入和输出(主要是接地)之间的电连接。每个燃料电池堆与DC/DC或DC/AC或其中输入和输出未电连接的任何其他电子元件直接相连。每个电子元件的输出串联连接，从而实现从阵列的高电压输出。通过消除在电绝缘器件之前的燃料电池堆之间的物理电连接，在主入口25和出口30进料管中将不会产生分路电流。
本公开的能量储存和产生系统还可包括气体净化器，所述气体净化器包含足以从气体中减少或消除腐蚀性元素的催化剂。图4示出了氢净化器系统。在氢产生阶段(能量储存步骤)离开燃料电池的气体以及在放电阶段(能量产生步骤)期间未消耗的过量氢气可能包含来自流体电解质的腐蚀性元素。这些元素(例如湿的卤素蒸汽)是腐蚀性的，并且应该离开一般性气流，以便于更安全的储存和更容易的材料选择。
为了从一般性气流中消除腐蚀性的卤素蒸汽，在催化基体内进行卤素与氢的氧化。如图4所示，可以将催化基质放在反应容器10中，所述反应容器位于燃料电池的氢排放气流中。氢与腐蚀性残余物进入反应容器入口15，并且在腐蚀性元素的反应发生后通过容器出口20离开。
位于反应容器10中的催化剂包括非活性催化珠和活性催化颗粒。非活性催化珠由任意的多孔材料制成，例如二氧化硅(SiO2)、碳颗粒或氧化铝(Al2O3)。负载的珠的表面积可以为约0.1-350m2/g，优选为约0.1m2/g到100m2/g，更优选为约0.1m2/g到1m2/g。催化剂颗粒的尺寸由反应器内的期望压力损失决定。可以通过常规方法(例如，化学的或物理的方法)将活性催化剂嵌在非活性的珠上。活性催化剂在非活性的多孔珠上的负载量可以为约0.01wt％到5wt％，优选约0.1wt％到1wt％，更优选为约0.4wt％到0.6wt％。可以用疏水物质(例如，聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF))处理非活性的珠，以增强其性能和增加其耐久性。疏水负载可以为约1wt％到30wt％，优选为约10wt％到25wt％，更优选为约18wt％到20wt％。
在一个实施方案中，在本公开的能量储存和产生系统所使用的一个或更多个燃料电池堆中，电解质和气体维持在不同的压力下。燃料电池堆中电解质压力优选维持为比气体压力低。特别地，为了控制进入燃料电池堆的电解质的压力以足以维持燃料电池堆中与气体压力不同的电解质压力，可以使用与减压阀流体连通的压差控制器。
图7示出了一种维持燃料电池堆中氢和电解质之间的压差的方法。在本公开的一个实施方案中，期望的是在燃料电池堆中保持电解质压力比氢压力低。对氢保持比对电解质更高的压力可具有几个优点。这些优点可以是热力学、动力学、耐久性和安全性。例如，就热力学而言，可以实现潜在更高的放电电压。就动力学而言，当燃料电池的氢侧相对于溶液侧为超压时，可以实现更好的传质和活化能。就耐久性而言，更高的氢压力使氢电极的疏水性质保持更长的时间，并且还有利于消除来自燃料电池的氢侧的水滴。就安全性而言，在膜破裂或其他泄露的情况下，燃料电池中更高的氢气压力保持电解质不穿越到燃料电池的氢侧。
已经开发了一种始终保持气体压力高于电解质压力的方法，而不管气体压力如何。参看图7，使用压力平衡管线10，来平衡氢入口管线15的压力和电解质罐20顶部的压力。电解质罐20顶部的氢产生限制电解质蒸汽扩散进入燃料电池的氢侧中的缓冲层。当电解质泵25使溶液循环通过燃料电池堆30并且返回电解质罐20时，位于燃料电池堆30的入口处的减压阀35降低了溶液的压力。由减压阀35产生的精确压降通过压差控制器40来确定，所述压差控制器40感测气体和液体之间的压差，并且将减压阀35设定至期望的值。压差可以经过压差控制器40改变。
本公开提供了包括至少一种贵金属的催化剂组合物。所述催化剂组合物能够催化再生式燃料电池(例如，氢/溴再生式燃料电池)中的充电反应和放电反应。所述催化剂组合物还能催化氢的氧化还原反应和卤素/卤化物的氧化还原反应。此外，所述催化剂组合物能够催化析氢反应(HER)和氢的氧化反应(HOR)。特别地，所述催化剂组合物能够在严酷的环境(例如，在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下)中催化HER和HOR。
就燃料电池堆而言，可用于本公开的催化剂组合物可以包括例如Ir、Ru、Pd、Pt、Mo、Re、Cr、Ta、Ni、Co、Fe及其混合物。在一个实施方案中，催化剂组合物包括例如(PtRe)/M、(PdRe)/M和(PtM)/lr，其中M是贵金属或过渡金属。优选地，催化剂组合物包括PtRe、PdRe、Ptlr、Pdlr、PtCr、PtRu、Pt/Ir/Ru、PtReCo、PtReMo、Ir/Ru、(PtRe)/Ir、(PtRu)/Ir、(PtReMo)/Ir和(PtReCo)/Ir。可用于本公开的催化剂组合物包括其中在碳粉或陶瓷粉上负载至少一种贵金属的那些。
可用于本公开的催化剂组合物包括贵金属、贵金属合金(例如，与其他贵金属、过渡金属和/或其他元素形成合金的贵金属)或贵金属混合物(例如，与其他贵金属、过渡金属和/或其他元素混合的贵金属)。催化剂可以为如本文所述的芯-壳结构或皮型结构。相对于现有技术的Pt催化剂，已经发现所述催化剂对HOR和HER反应更有活性，并且在三溴化物溶液中更稳定。所述催化剂可用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的HOR。
催化剂组合物可以通过本领域已知的常规程序制备。可以合成催化剂并且用常规的物理表征方法对其进行表征，并且用电化学方法测定其活性。催化剂可以负载于碳或陶瓷粉上。例如，催化剂组合物可以通过如化学淀积或多元醇方法合成。可用于本公开的具有芯-壳结构(或皮结构)的催化剂组合物可以用本领域已知的常规程序制备，如以下实施例所示的。
可用于本公开的未负载的催化剂具有通常约2至约8nm的粒径，不包括粒径为约26至约53nm的含Pd催化剂。可用于本公开的经负载的催化剂具有通常约2至约7nm的粒径。大多数含Pt和Ir的催化剂包括皮类型的结构，具有富含铂、铱及其合金的外壳。在一个实施方案中，本公开包括皮类型的催化剂。经原位和离位检测，发现皮类型的催化剂在HTBFC中的HER和HOR中具有高活性并且稳定。已发现，可用于本公开的催化剂(包括Pt和Ir及其合金的一个或更多个单层、原子岛和亚单层催化剂，具有或没有其他元素)的耐久性非常好。在氢/溴再生式燃料电池中使用本公开的所述催化剂实现了数千次的充电-放电(HOR/HER)循环。
特别地，就可用于本公开的包括芯-壳结构(或皮结构)的催化剂组合物而言，芯(或颗粒)优选包含低浓度的Pt或Pt合金。Pt合金可以包含一种或更多种其他贵金属(例如，Ru、Re、Pd和Ir)、和任选的一种或更多种过渡金属(例如，Mo、Co和Cr)。芯还可以包含无Pt的金属或合金。无Pt的金属可包括一种或更多种贵金属(例如，Ru、Re、Pd和Ir)。无Pt合金可包括两种或更多种贵金属(例如，Ru、Re、Pd和Ir)，和任选的一种或更多种过渡金属(例如Mo、Co和Cr)。壳或(皮)优选包括贵金属(例如，Pt、Ir及其合金)的一层或更多个层、原子岛或亚单层。Pt和Ir合金可包括一种或更多种其他贵金属(例如Ru、Re和Pd)，和任选的一种或更多种过渡金属(例如，Mo、Co和Cr)。所述一种或更多种其他贵金属(例如Ru、Re和Pd)优选以少量存在于Pt和Ir合金中。类似地，所述一种或更多种过渡金属(例如，Mo、Co和Cr)优选以少量存在于Pt和Ir合金中。可用于本公开的催化剂组合物能够在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下催化再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
碳粉也可以是适合在本公开中使用的催化剂。就溶液电极中的溴化物/三溴化物氧化还原反应而言，已经发现碳粉自身是用于过程、还原和氧化的有效催化剂。在另一实施方案中，可以使用溶液电极而不用任何金属催化剂。
本公开提供了可用于燃料电池运行的电极。可用于本公开的电极包括阳极和阴极，其各自包括载体以及分散在其上的催化剂。电极可以使用本文描述的方法或本领域已知的常规程序制备。
分散在电极上的催化剂通常为Pt、Ir、Pt合金及Ir的纳米颗粒(优选2纳米到5纳米)，具有或没有其他元素。但是，为了节省昂贵的贵金属的成本，可以使用基于非贵金属的合金(例如Ni、Fe、Co、Ir、或Ru)作为芯，并通过常规的电化学或化学方法用所需的贵金属催化剂涂覆它们。这种催化剂层的厚度可以在小于一个单层至10单层之间。
根据本公开的电极为多孔的，并且用设计为控制其孔隙率和疏水性的方法制成。例如，电极可以用包含碳粉、聚合物粘合剂和(在某些情况下)造孔剂(pore-former)的悬浮体涂覆碳载体(例如市售碳布或碳纸)，来制作。悬浮体可任选地包含金属催化剂的粉末。对于溶液电极言，金属催化剂是任选的，而对于氢电极，金属催化剂是必需的。本文的悬浮体优选如“墨”一样。使悬浮体混合数小时，施用在碳载体上，固化，任选进行干燥和加热，之后清洗(例如，用溶剂和/或水)以除去造孔剂，从而留下孔。所得层被称作微孔层或扩散层，而在气体一侧中，其被称作气体扩散层(GDL)。用于根据本公开的再生式燃料电池的电极具有约30％至约80％的孔隙率(体积/体积)。优选地，约40％至约80％的孔隙率(体积/体积)提供了便利的和高效的电极。
在一个实施方案中，燃料电池在充电模式和放电模式使用相同的电极。在该实施方案中，燃料电池通常具有溶液室、氢室及位于连接在它们之间的膜电极组合件。所述电极可以用在不同类型的燃料电池中，并且优选地用在再生式燃料电池(例如，氢/溴再生式燃料电池)中。
多孔电极可包括气体扩散层，其特征在于反应产物或/和产物是气体(在HTBFC情况下为H2)和催化层，催化层具有与聚合物粘合剂(例如，PVDF(聚偏氟乙烯)和PTFE(聚四氟乙烯))、离聚物(例如，NationTM聚合物)混合的高度分散的催化粉。反应可以在该三相区进行，其中气体和液体电解质在固体催化剂表面上反应。
可用于本公开的阳极和阴极可包括催化剂层和多孔背衬层，在阳极优选使用的催化剂为例如纳米尺寸的Pt-Ir合金粉。在阴极优选使用的催化剂为例如与在阳极所使用的相同纳米尺寸的Pt-Ir合金粉。阴极可以没有催化剂，例如仅有碳。芯-壳结构(或皮结构)催化剂包括贵金属(例如Pt或Ir、及其合金)的一层或更多层、原子岛和亚单层，具有或没有其他元素。在这些在芯-壳结构(或皮结构)催化剂中使用的合金中，铂或铱和金属的比率(Pt∶M或Ir∶M原子比)为约1∶10至约10∶1。
背衬层优选由碳制成。该背衬层为多孔的，并且用作载体，同时用于在壳和催化剂粉之间形成电接触，其自身与膜连接。
由于长期运行，催化剂颗粒与载体碳基质之间失去结合，导致燃料电池的退化。有鉴于此，在本公开中提出使纳米尺寸的催化剂与纳米尺寸的陶瓷粉结合，随后使获得的颗粒与碳背衬层以及质子传导膜(PCM)结合。进行该过程的良好方法是使用熟知的市售化学镀工艺。根据该工艺，在第一步中通过将二氧化硅粉末浸入包含预定量的催化剂盐的溶液中，来将至多一个单层的催化剂盐(例如PtCl4、RuCl3等)吸附在纳米尺寸的水合二氧化硅粉末上。然后，在第二步中，在合适的pH和温度下加入适量的还原剂(例如甲醛、甲醇、甲酸或次磷酸)，以形成结合至陶瓷粉表面的一个单层的催化剂。该单层为进一步的沉积提供成核位点。接下来，加入一种或多种催化剂盐和更多的还原剂，以形成最终的催化剂颗粒尺寸和结构。就阳极而言，优选的是以1∶10至10∶1的原子比形成Pt在Ru上或Pt在Ir上的两个连续层或形成Pt-Ru或Pt-Ir合金催化剂层。可以向催化剂层加入其他元素(例如，Sn、Mo或Ni)，以进一步改善反应动力学。用于阳极和阴极的催化剂层可以是相同的或不同的。
就可用于本公开的阳极而言，催化剂包括至少一种贵金属。催化剂能够催化再生式燃料电池(例如，氢/溴再生式燃料电池)中的充电反应和放电反应。催化剂还能催化氢的氧化还原反应。此外，催化剂能够催化HER和HOR。特别地，催化剂能够在严酷环境中催化HER和HOR，例如在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下。
就可用于本公开的阳极而言，催化剂可以包括例如Ir、Ru、Pd、Pt、Mo、Re、Cr、Ta、Ni、Co、Fe及其混合物。例如，在一个实施方案中，催化剂组合物包括(PtRe)/M、(PdRe)/M和(PtM)/Ir，其中M是贵金属或过渡金属。优选地，催化剂包括PtRe、PdRe、PtIr、PdIr、PtCr、PtRu、Pt/Ir/Ru、PtReCo、PtReMo、Ir/Ru、(PtRe)/Ir、(PtRu)/Ir、(PtReMo)/Ir、和(PtReCo)/Ir。可用于本公开的催化剂包括其中至少一种贵金属负载于碳粉或陶瓷粉上的那些。
就可用于本公开的阳极而言，载体包括限定孔表面的多个多孔区域。孔表面上分散有催化剂，使得催化剂不连续地分散在整个的所述多个多孔区域中。分散在孔表面上的催化剂包括多个金属颗粒。所述多个多孔区域为纳米孔(即，平均孔尺寸小于2nm)、介孔(即，平均孔尺寸为2nm至50nm)和/或大孔(即，平均孔尺寸大于50nm)。
阳极载体可以具有任意数目的孔和孔尺寸，例如随机的和有序的孔阵列，包括具有选定的孔直径、深度、和相对于彼此的距离的孔阵列。可用于本公开的阳极载体可以具有任意数目的可能孔隙率和/或与其相关联的空隙空间。
阳极可包括碳载体层、催化层和任选的气体扩散层。催化层可以涂覆在碳载体层上。气体扩散层可以涂覆在碳载体层上并且催化层可以涂覆在气体扩散层上。催化层还可以涂覆在固体电解质膜或质子传导膜上。
就可用于本公开的阴极而言，催化剂包括碳粉和/或至少一种贵金属和碳粉。阴极可以没有催化剂，例如仅有碳。催化剂能够在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下，催化再生式燃料电池(例如，氢/溴再生式燃料电池)中的充电反应和放电反应。催化剂还能催化卤素/卤化物的氧化还原反应。
就可用于本公开的阴极而言，催化剂可以包括例如纯碳粉，或与碳粉混合或沉积在碳粉上的选自以下的至少一种催化剂：Ir、Ru、Pd、Pt、Mo、Re及其合金。在一个实施方案中，催化剂组合物包括例如(PtRe)/M、(PdRe)/M和(PtM)/Ir，其中M是贵金属或过渡金属。优选地，催化剂包括PtRe、PdRe、Pt/Ir、Pd/Ir、Pt/Ru、(PtIr)/Ru、Ir/Ru、(PtRe)/Ir、和(PtRu)/Ir。可用于本公开的催化剂包括其中至少一种贵金属负载于碳粉或陶瓷粉上的那些。
就可用于本公开的阴极而言，载体包括限定孔表面的多个多孔区域。孔表面上分散有催化剂，使得催化剂不连续地分散在整个的所述多个多孔区域中。分散在孔表面上的催化剂包括多个金属颗粒。多个多孔区为纳米多孔(即，平均孔尺寸小于2nm)、介孔多孔(即，平均孔尺寸为2nm至50nm)和/或大孔多孔(即，平均孔尺寸大于50nm)。
阴极载体可以具有任意数目的孔和孔尺寸，例如随机的或有序的孔阵列，包括具有选定的孔直径、深度、和相对于彼此的距离的孔阵列。可用于本公开的阴极载体可具有任意数目的可能孔隙率和/或与其相关联的空隙空间。
阴极可包括碳载体层、任选的微孔层和任选的催化层。催化层可以涂覆在碳载体层上。微孔层可以涂覆在碳载体层上并且催化层可以涂覆在微孔层上。催化层还可以涂覆在固体电解质膜或质子传导膜上。
本公开提供包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的固体电解质膜的电极组合件(MEA)。阳极包括载体和分散在载体上的催化剂，其中催化剂包括至少一种贵金属。阴极包括载体和碳粉或催化剂，该催化剂与碳粉一起分散或者该催化剂分散在碳粉上，其中，催化剂包括至少一种贵金属或碳粉。分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂是相同或不同的，并且能够在卤素离子或卤素离子的混合物存在下催化在再生式燃料电池如氢/溴再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
在MEA中，分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂能够催化氢的氧化还原反应和卤素/卤化物的氧化还原反应。此外，在MEA中，分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂能够在卤素离子或者卤素离子的混合物的存在下，催化再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
在MEA中，优选的固体电解质膜为具有基本上小于30nm的直径尺寸的孔的质子传导膜。固体质子传导膜包括：(i)5％体积至60体积％的具有良好的酸吸收能力的不导电无机粉末，所述粉末包括基本上纳米尺寸的颗粒；(ii)5体积％至50体积％的与酸、氧和所述燃料化学相容的聚合物粘合剂；和(iii)10体积％至90体积％的酸或酸的水溶液。
可用于本公开的燃料电池的固体质子传导膜描述在美国专利NO6447943和6492047中，其通过引用其全文合并到本文中。这些膜中使用的聚合物粘合剂选自：聚(偏氟乙烯)、聚(偏氟乙烯)六氟丙烯、聚(四氟乙烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(磺酰胺)、聚(丙烯酰胺)、聚(氯乙烯)、丙烯腈、聚(氟乙烯)和Kel FTM及其任意组合。
用于制备固体质子传导膜的无机纳米尺寸的粉选自SiO2、ZrO2、B2O3、TiO2、A12O3、以及Ti、Al、B和Zr的氢氧化物和氧-氢氧化物、及其任意组合。
可用于本公开的燃料电池中的质子传导膜还包括酸或酸的水溶液。例如，与在美国专利NO.5599638(其通过引用全文合并到本文中，其中不存在游离形式的酸)中描述的固体电解质膜不同，本文讨论的固体电解质膜在燃料电池中使用时包含在膜的孔中捕获的游离的酸分子。或者，它可以包含与无机粉末结合的酸分子。这些孔的典型直径基本上小于30nm，优选小于20nm，以及更优选小于3nm。
可以使用与电池硬件和两个电极的催化剂相容的多种低蒸汽压的酸，并且其适于特定用途。给出下列酸作为例子：聚氟代烯烃磺酸、全氟代烯烃磺酸、聚氟代芳基磺酸(例如，聚氟代苯磺酸、聚氟代甲苯磺酸、聚氟代苯乙烯磺酸)、全氟代芳基磺酸(例如，全氟代苯磺酸、全氟代甲苯磺酸、全氟代苯乙烯磺酸)、其中至多50％的氢或氟原子被氯原子取代的类似酸、CF3(CF2)nSO3H、HO3S(CF2CH2)nSO3H、CF23(CF2CH2)nSO3H、HO3S(CF2)nSO3H(其中n为具有1至9的值的整数)、NationTM离聚物、HCl、HBr、磷酸、硫酸及其混合物。
作为一个替代方案，固体电解质膜为质子传导膜(PCM)，所述质子传导膜包括具有典型的直径尺寸的孔，即基本上小于50nm，优选地小于3nm，更优选地小于1.5nm。
根据本公开的其它膜是由如在美国专利No.6,811,911中所描述的质子传导基质所制备的膜，所述专利通过引用以全部内容合并到本文中。离子传导基质包括：(i)5体积％至60体积％的具有良好的含水电解质吸收能力的无机粉末；(ii)5体积％至50体积％的与含水电解质化学相容的聚合物粘合剂；以及(iii)10体积％至90体积％的含水电解质，其中无机粉末包括基本上亚微米颗粒，所述亚微米颗粒的尺寸优选为从约5nm至约150nm。本公开的基质可以任选地包括约0.1％至约25％的与基质中的所有组分化学相容的非挥发性液体润滑剂。
根据本公开的一个优选实施方案，无机粉末的特征在于，其具有至少10m2/g的表面积，并且对含水电解质具有良好的吸收能力。
本公开的PCM有具有良好机械性能的塑料膜的一般外观。它通常可以弯曲至约180°而不出现明显的裂痕，并且它可以制备成厚度为约10微米至约1000微米或更大。由于它具有稳定性和良好的离子传导性，所以它可以用在从零度以下至约150℃的大的温度范围内。
根据公开的一个优选实施方案，其中，基质制成膜的形式，包含在基质中的无机粉末非常细，为具有优选小于150nm的颗粒尺寸的不导电粉末。根据本实施方案，吸收含水电解质的PCM孔非常小，并且其特征尺寸基本上小于50nm。
膜对使用的酸或水电解质的吸收能力或保持能力取决于几个参数，它们是无机粉末的组成和类型、聚合物粘合剂以及溶解的酸或电解质的类型。为了针对每个应用调整产物，应该优化这些参数的组合。当进行这些优化时，应该考虑到如下事实：无机粉末的含量越高，机械性能越差。增加基质的无机粉末的含量提高基质的电解质保持特性，但是同时降低其机械强度。另一方面，增加基质中的聚合物粘合剂提高后者的强度，但是降低基质的可润湿性，因此使得基质为传导性较低的基质。
根据公开的又一实施方案，通过向膜添加多价金属盐例如Al、Zr、B和Ti等，实现了基质可润湿性的提高以及由此引起的电解质保持力的提高。
根据公开的另一实施方案，通过在膜制备之前用酸或碱对无机粉末进行预处理，实现了基质可润湿性的提高以及由此引起的电解质保持力的提高。
本公开还涉及一种用于制造质子传导膜(PCM)的方法，该方法包括：将下述成分混合：(i)5体积％至60体积％的具有良好的酸吸收能力的不导电无机粉末，该粉末包括基本上纳米尺寸的颗粒；(ii)5体积％至50体积％的与酸、氧化剂和燃料化学相容的聚合物粘合剂；和(iii)10体积％至90体积％的酸或酸的水溶液，其中，所述混合在多个速率步骤下进行，从而产生质子传导混合物；在环境温度下将所述质子传导混合物连续流延在卷纸、无纺基质或任何其他可涂覆(coatible)材料上；在高于100℃的温度下使流延的质子传导混合物干燥约5分钟至60分钟，从而形成干膜；在压力下将多个干膜一起层压，然后从干膜的孔中提取造孔剂，从而形成具有小于30纳米的平均孔尺寸的质子传导膜。
本公开的PCM包括具有良好的酸吸收能力的纳米尺寸的陶瓷粉、聚合物粘合剂和吸收在纳米尺寸孔中的酸。该PCM特别可用于再生式燃料电池(RFC)应用中。
PCM的主要组分是聚合物粘合剂、无机纳米尺寸的粉末以及酸性溶液或酸。PCM孔的典型直径在约1.5nm至30nm之间，优选地为3nm。孔中填充有游离的酸分子，这对于使用酸性电解质的能量储存系统(例如，RFC应用)的应用而言是主要的优势。
将试剂(即，粉和溶剂)与改善溶液的品质并且导致更好的流延膜机械性能和物理性能的添加剂混合。然后使用机械涂覆器流延溶液，这是一种更加高效的方法也是更加均匀的方法。
优选地，将至少2到6层，优选地4层干膜一起层压。混合步骤的多个速率步骤包括：以约100rpm至约500rpm的混合速率在室温混合1小时至5小时；以约400rpm至约700rpm的混合速率在约30℃至约50℃混合10小时至20小时；以约100rpm至约400rpm的混合速率在室温混合10小时至20小时；和在约30℃至约50℃的温度下脱气5分钟至30分钟。连续流延质子传导混合物的步骤使用涂覆机进行，该涂覆机用于使溶液涂敷在卷纸、无纺基质等辊对辊支承载体上。
支承载体是硅化的纸，并且支承载体的滚动速率根据质子传导混合物的比重来设定。
干膜具有约40微米到60微米、更优选地约50微米到55微米的厚度。
优选地，干膜层压的步骤在约5kg/cm2至20kg/cm2的压力范围和在约130℃至150℃的温度下执行约3分钟至10分钟。
该方法还包括在混合之前添加至少一种流变控制剂。流变控制剂是选自SPAN80(通用化学描述为脱水山梨糖醇单油酸酯，C24H44O6)和FSN(通用化学描述为(C2H4O)x(CF2)yC2H5FO，非离子含氟表面活性剂)中的至少一种。
提取步骤包括：(a)将具有造孔剂的质子传导膜沉浸入乙醚/乙醇混合物中一段时间，所述一段时间足以从质子传导膜的孔中除去中造孔剂；(b)将来自步骤(a)中的质子传导膜沉浸入乙醇中以除去任何残留的造孔剂和其他溶剂；以及(c)将质子传导膜沉浸入水中以除去孔中的乙醇。
乙醚/乙醇混合物具有约1∶9至3∶7的比例。浸没步骤(a)进行约1小时至5小时。浸没步骤(b)进行约1小时至5小时。
多氟代芳基磺酸选自：多氟代苯磺酸、多氟代甲苯磺酸和多氟代苯乙烯磺酸中的至少之一。全氟代芳基磺酸选自：全氟代苯磺酸、全氟代甲苯磺酸和全氟代苯乙烯磺酸在的至少之一。
该方法还包括选自以下的造孔剂：DBP(即，对苯二甲酸二丁酯)、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、碳酸亚丙酯和碳酸亚丙酯等或其任意组合。
该方法还包括回收酸或酸的水溶液的步骤。
可用于本公开的燃料电池中使用的PCM具有良好的离子传导性，不受重金属杂质影响，并且可以在甚至高于100℃或低于0℃的温度下使用。
在可用于本公开的MEAs中采用的纳米多孔质子传导膜(NP-PCM)允许进行水控制，以防止多孔电极溢流。这使得这样的电极有利于在可用于本公开的燃料电池中使用。
在MEA中，分散在阳极上的催化剂能够催化氢的氧化还原反应-HER和HOR。此外，分散在阳极上的催化剂能够在卤素离子或卤素离子混合物的存在下催化HER和HOR。
对于可用于本公开的MEA中的阳极，催化剂可以包括例如Ir、Ru、Pd、Pt、Mo、Re、Cr、Ta、Ni、Co、Fe及其混合物。在一个实施方案中，催化剂组合物包括例如(PtRe)/M、(PdRe)/M和(PtM)/Ir，其中M是贵金属或过渡金属。优选地，催化剂包括PtRe、PdRe、PtIr、PdIr、PtCr、PtRu、Pt/Ir/Ru、PtReCo、PtReMo、Ir/Ru、(PtRe)/Ir、(PtRu)/Ir、(PtReMo)/Ir和(PtReCo)/Ir。可用于本公开的催化剂包括负载于碳粉或陶瓷粉上的至少一种贵金属。
对于可用于本公开的MEA中的阳极，载体包含限定孔表面的多个多孔区域。孔表面上分散有催化剂，使得催化剂不连续地分散在多个多孔区域中。分散在孔表面上的催化剂包含多个金属颗粒。多个多孔区域是纳米多孔(即，平均孔尺寸小于2nm)、介孔多孔(即，平均孔尺寸为2nm到50nm)和/或大孔多孔(即，平均孔尺寸大于50nm)。
阳极载体可以具有任意数目的孔和孔尺寸，例如随机的和有序的孔阵列，包括具有选定的孔直径、深度和相对于彼此的距离的孔阵列。可用于本公开的阳极载体可以具有任意数目的可能孔隙率和/或与其相关联的空隙空间。
在MEA中，分散在阴极上的催化剂能够催化卤素/卤化物的氧化还原反应。
对于可用于本公开的MEA中的阴极，催化剂可以包括例如纯净的碳粉或与碳粉混合或沉积到碳粉上的选自Ir、Ru、Pd、Pt、Mo、Re以及它们的合金中的至少一种催化剂。在一个实施方案中，催化剂组合物包括例如(PtRe)/M、(PdRe)/M和(PtM)/Ir，其中M是贵金属或过渡金属。优选地，催化剂包括PtRe、PdRe、Pt/Ir、Pd/Ir、Pt/Ru、(PtIr)/Ru、Ir/Ru、(PtRe)/Ir和(PtRu)/Ir。可用于本公开的催化剂包括其中至少一种贵金属负载于碳粉或陶瓷粉上的那些。
对于可用于本公开的MEA中的阴极，载体包含限定孔表面的多个多孔区域。孔表面上分散有催化剂，使得催化剂不连续地分散在整个的所述多个多孔区域中。分散在孔表面上的催化剂包含多个金属颗粒。多个多孔区域是纳米多孔(即，平均孔尺寸小于2nm)、介孔多孔(即，平均孔尺寸为2nm到50nm)和/或大孔多孔(即，平均孔尺寸大于50nm)。
阴极载体可以具有任意数目的孔和孔尺寸，例如随机的和有序的孔阵列，包括具有选定的孔直径、深度和相对于彼此的距离的孔阵列。可用于本公开的阴极载体可以具有任意数目的可能孔隙率和/或与其相关联的空隙空间。
本公开提供一种再生式燃料电池，其包括：壳；具有第一表面和第二表面的固体电解质膜，其设置在壳中将壳分成阳极侧和阴极侧；形成在所述第一表面上以连接所述第一表面和所述阳极侧的阳极；形成在所述第二表面上以连接所述第二表面和所述阴极侧的阴极。阳极包括载体和分散在载体上的催化剂。分散在阳极上的催化剂包括至少一种贵金属。阴极包括载体和分散在载体上的催化剂。分散在阴极上的催化剂包括至少一种贵金属或碳粉，或它们的混合物。分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂是相同的或不同的，并且能够在卤素离子或卤素离子的混合物存在下催化再生式燃料电池如氢/溴再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
在再生式燃料电池中，分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂能够催化氢的氧化还原反应和卤素/卤化物的氧化还原反应。此外，在再生式燃料电池中，分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂能够在或卤素离子或卤素离子的混合物的存在下催化再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
在可用于本公开中的再生式燃料电池中采用的纳米多孔质子传导膜(NP-PCM)允许进行水控制，以防止多孔电极溢流。这使得该电极有利于在可用于本公开的燃料电池中使用。
通常，将单个电池组合进燃料电池堆，以产生期望水平的电功率。
本公开提供了一种再生式燃料电池，其包括溶液室、气体室以及设置在溶液室和气体室之间的MEA。MEA包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的固体电解质膜。阳极面对气体室而阴极面对溶液室。阳极包括载体和分散在载体上的催化剂，其中，催化剂包括至少一种贵金属。阴极包括载体和分散在载体上的催化剂，其中，催化剂包括至少一种贵金属或碳粉。分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂是相同的或不同的，并且能够在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下，催化再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
氢/溴(三溴化物)再生式电化学电池非常适用于储能应用，例如峰值负载抑制、负荷管理和其他新兴分布式设施应用。再生式氢/溴电池通过在将溴化氢电解成氢和三溴化物以及一些溴反应物消耗电作为储存的化学能而促进电能存储。氢和三溴化物随后在电池中进行电化学反应以产生电能。因此，电池是再生式的(可逆的)，原因是它可以作为产生反应物和消耗电的电解槽或消耗反应物和产生电的燃料电池高效地运行。电池将电和化学能进行交换。
氢/溴(三溴化物)再生式电化学电池提供了一些优点，例如氢和溴电极是完全可逆的，从而允许非常高的电-电效率。相同的电极可以用做用于化学和发电两者的电催化剂并且因此相同的电池可以用于两个功能。电池能够在充电和放电两者模式中，在高电流和高功率密度下运行，导致较低的投资成本。用于化学和发电的反应物与电池分开存储，使得对于峰值和负载平衡(例如，每周的循环)两者具有成本效益并且增加了低成本容量(kwh)。
对于氢/溴循环的电化学反应发生在充电模式和放电模式中。在充电过程中，溴化氢电解成为氢和三溴化物(含少量的溴)。然后这些流体分别存储在电化学电池以外。由于所有反应物都存储在电池以外，所以对于功率和能量存储的独立尺寸成为独特的优势。在放电过程中，将氢和三溴化物溶液输送到电池，并在该处发生电化学反应从而产生电功率和溴化氢
在充电(电解)过程中，浓缩的氢溴酸被电解并且在正极形成三溴化物。水合质子被输送穿过膜，并且在负极形成氢气。在充电过程中形成的氢和三溴化物存储到电池以外，并且在放电(燃料电池)模式中它们被送回电池中以产生电能。
三溴化物质的量和溶液中可利用的少量可溶性游离溴确定了在氢气/三溴化物燃料电池中的阳极的放电容量。为了使燃料电池总容量最大化，通常期望大量的三溴化物。
本公开提供一种燃料电池，其包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的固体电解质膜。阳极包括载体和分散在载体上的催化剂，其中，催化剂包括至少一种贵金属。阴极包括载体和分散在载体上的催化剂。催化剂包括碳粉或至少一种贵金属，该贵金属和碳粉一起或负载于碳粉上。分散在阳极上的催化剂和分散在阴极上的催化剂是相同的或不同的，并且能够在卤素离子或卤素离子的混合物的存在下，催化在燃料和氧化剂之间的反应以产生电流。
在可用于本公开的再生式燃料电池中采用的纳米多孔质子传导膜(NP-PCM)允许进行水控制，以防止多孔电极溢流。这使得这样的电极有利于在可用于本公开的燃料电池中使用。
在可用于本公开的燃料电池中可用的燃料是常规的材料并且包括例如氢和醇。在可用于本公开的燃料电池中可用的氧化剂是常规材料并且包括例如氧、溴、氯气和二氧化氯。
本公开的各种修改和变化方案对于本领域的普通技术人员将是明显的，并且应当理解这些修改和变化方案将包括在本申请的范围和权利要求的精神和范围内。
实施例
实施例1
用于腐蚀性蒸汽消除的涂有活性催化剂的疏水性二氧化硅珠的制备
将30g直径为1/8″且具有0.11m2/g的低表面面积的二氧化硅珠放置在100℃的烘箱中1小时，以除去湿气。将所得产物放置到烧杯中。将60wt％的聚四氟乙烯(PTFE)和水的16.5ml体积比1∶1的溶液混合，直至溶液完全均匀。将所得溶液通过初湿含浸法用于浸泡干燥的二氧化硅。然后将产物放置到350℃烘箱中15分钟，以除掉液体并且使PTFE固化。测得的PTFE最终增重为19％。然后将疏水性二氧化硅珠使用催化剂墨进行初期浸湿，所用催化剂墨水为按已知比例的异丙醇、四丁基氢氧化铵、全氟离子聚合物和氧化催化剂制备的。计算的催化剂重量百分率为二氧化硅总重的0.5％。终产物放在140℃烘箱中固化1小时。
实施例2
在燃料电池堆出口处的溴(Br 2 )和过量氢(H 2 )之间的反应
该反应描述为如下所示：H2+Br2＝2HBrΔHf＝-36.29KJ/摩尔。该反应在嵌入到载体珠表面的催化剂的存在下发生。在该放热反应中形成的HBr通过剩余的氢流以液滴或蒸汽的形式从反应器中排出。
实施例3
从富含溴蒸气的氢中除去溴
参考图5，从气瓶10供应的干燥氢流经流量计15，进入富含溴蒸气的管装置20中，所述富含溴蒸气的管装置20的温度为从环境温度至45℃。然后富含氢的溴蒸气通入另一玻璃管25中，其具有已知量的负载在疏水二氧化硅珠上的催化剂。然后反应的氢在水筒30中冒泡。气体通过催化剂的停留时间为1秒。在进入反应管之前气流中的溴含量为10,000ppmwt。还测试了出口气流的溴蒸气含量并且其测量为低于4ppmwt(4ppwt是测量装置的下限)。实验持续了3个月。在实验过程中，用催化剂处理了多于两倍的总溴重量。这表示溴没有被吸收而是在催化剂上反应了。
实施例4
从富含氢的溴蒸气中除去溴
在实际燃料电池的氢出口气流中的溴含量测量为小于1000ppmwt。在将氢净化器放置在出口气流处之后，没有检测出溴的残留。
实施例5
在溴蒸气和氢之间的气相反应
参考图6，测试了溴蒸气和氢气体之间的气相反应。干燥的氢入口10延伸到填充溴溶液15的真空室。管被顶盖罩住，该顶盖包括嵌在碳布20上的反应催化剂。催化剂样品保持悬在气体相中。该室用阀25密封，并且用指示器30检测压力。压力逐渐降低至多80mmHg。在相似的测试中，使用相同的装置，但是这次没有催化剂。结果显示没有压力降低。在两组实验中的压力测量结果表明氢气体和溴蒸气在催化剂存在下反应。在第一测试中仅当氢在催化剂上完全反应(消耗)时，压力才停止降低。
尽管我们已经示出和描述了若干根据我们的公开的实施方案，很容易理解，在容许范围内的若干变化，对于本领域的普通技术人员是明显的。因此，我们不希望显示于所示出的和描述的细节，而意旨给出在附加权利要求的范围内进行的所有变化和修改。
以下内容对应于母案申请的原始权利要求书：
1.一种能量储存和产生系统，包括：
适合容纳电解质的至少一个容器；
适合容纳气体的至少一个容器；
再生式燃料电池的一个或更多个堆，所述再生式燃料电池包括壳；具有第一表面和第二表面的固体电解质膜，所述固体电解质膜设置在所述壳中以将所述壳分隔成阳极侧和阴极侧；阳极，其设置在所述第一表面上以连接所述第一表面和所述阳极侧；阴极，其设置在所述第二表面上以连接所述第二表面和所述阴极侧；所述阳极包括载体和分散在其上的催化剂；所述阴极包括载体和任选地分散在其上的催化剂；其中，分散在所述阳极载体上的催化剂和任选地分散在所述阴极载体上的催化剂是相同或不同的，并且能够在电解质或电解质混合物的存在下，催化所述再生式燃料电池中的充电反应和放电反应；
其中所述适合容纳电解质的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，以至少形成电解质循环回路；并且
其中所述适合容纳气体的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳气体的至少一个容器流体连通，以至少形成气体循环回路。
2.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述电解质循环回路包括一个或更多个阀、一个或更多个泵和任选的压力平衡管线。
3.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述气体循环回路包括一个或更多个阀、一个或更多个泵、气体净化器、液体吸收器、气体循环喷射器和任选的气体压缩器。
4.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述再生式燃料电池的一个或更多个堆还包括(i)电解质进料入口开口和电解质进料管线，所述电解质进料管线从所述电解质进料入口开口、从所述再生式燃料电池的一个或更多个堆向外延伸，所述电解质进料管线与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，用于将电解质递送到所述再生式燃料电池的一个或更多个堆中；和(ii)电解质排放入口开口和电解质排放管线，所述电解质排放管线从所述电解质排放入口开口、从所述再生式燃料电池的一个或更多个堆向外延伸，所述电解质排放管线与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，用于从所述再生式燃料电池的一个或更多个堆中移出电解质。
5.根据项4所述的能量储存和产生系统，其中所述电解质进料管线的靠近所述电解质进料入口开口的至少一部分具有卷绕构型，并且所述电解质排放管线的靠近所述电解质排放入口开口的至少一部分具有卷绕构型。
6.根据项5所述的能量储存和产生系统，其中所述电解质进料管线的靠近所述电解质进料入口开口且具有卷绕构型的的至少一部分的直径和长度与所述电解质排放管线的靠近所述电解质排放入口开口且具有螺旋构型的至少一部分的直径和长度可以相同或不同。
7.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述电解质包括酸、酸的混合物、铁盐及其共轭酸、或者铁盐及其共轭酸的混合物。
8.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述气体包括氢。
9.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中增加或减少所述再生式燃料电池的堆以产生期望的电功率水平。
10.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述再生式燃料电池的堆串联地机械连接。
11.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述再生式燃料电池的堆串联地电连接。
12.根据项11所述的能量储存和产生系统，其中串联地电连接的所述再生式燃料电池的堆通过电子器件进行连接，所述电子器件具有没有电连接到其输出的输入。
13.根据项12所述的能量储存和产生系统，其中所述电子器件是DC/DC转换器或DC/AC转换器。
14.根据项1所述的能量储存和产生系统，还包括气体净化器，所述气体净化器包括足以从气体减少或消除腐蚀性成分的催化剂。
15.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中在所述一个或更多个燃料电池堆内所述电解质和气体维持在不同的压力下。
16.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中所述固体电解质膜包括质子传导膜。
17.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中对于包括载体和分散在其上的催化剂的所述阳极，所述催化剂包括至少一种贵金属。
18.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中对于包括载体和任选地分散在其上的催化剂的所述阴极，所述催化剂包括碳粉或至少一种贵金属与碳粉。
19.根据项1所述的能量储存和产生系统，其中分散在所述阳极上的催化剂和任选地分散在所述阴极上的催化剂是相同或不同的，并且能够在卤素离子或卤素离子混合物的存在下催化所述再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
20.根据项1所述的能量储存和产生系统，其包括流体电池或氢燃料电池。
21.一种能量储存和产生系统，包括：
适合容纳电解质的至少一个容器；
适合容纳气体的至少一个容器；
再生式燃料电池的一个或更多个堆，其包括溶液或电解质室、气体室和设置在所述溶液或电解质室与所述气体室之间的膜电极组合件(MEA)；其中所述膜电极组合件(MEA)包括阳极、阴极和设置在所述阳极和所述阴极之间的固体电解质膜；所述阳极面对所述气体室并且所述阴极面对所述溶液或电解质室；所述阳极包括载体和分散在载体上的催化剂；所述阴极包括载体和任选地分散在载体上的催化剂；其中，分散在所述阳极载体上的催化剂和任选地分散在所述阴极载体上的催化剂是相同或不同的，并且能够在电解质或电解质混合物的存在下，催化所述再生式燃料电池中的充电反应和放电反应；
其中所述适合容纳电解质的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，以至少形成电解质循环回路；并且
其中所述适合容纳气体的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳气体的至少一个容器流体连通，以至少形成气体循环回路。
22.一种能量存储和产生系统，包括：
适合容纳电解质的至少一个容器；
适合容纳气体的至少一个容器；
再生式燃料电池的一个或更多个堆，其包括阳极、阴极和设置在所述阳极和所述阴极之间的固体电解质膜；所述阳极包括载体和分散在载体上的催化剂；所述阴极包括载体和任选地分散在载体上的催化剂；其中，分散在所述阳极载体上的催化剂和任选地分散在所述阴极载体上的催化剂是相同或不同的，并且能够在电解质或电解质混合物的存在下，催化燃料和氧化剂之间的反应以产生电流；
其中所述适合容纳电解质的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，以至少形成电解质循环回路；并且
其中所述适合容纳气体的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳气体的至少一个容器流体连通，以至少形成气体循环回路。
23.一种在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法，所述方法包括：
检测在所述燃料电池堆内的电解质和气体的压力；和
将进入所述燃料电池堆的电解质的压力控制为足以维持与所述燃料电池堆内的气体压力不同的所述电解质压力。
24.根据项23所述的方法，其中将所述电解质压力维持为低于所述燃料电池堆内的所述气体压力。
25.根据项23所述的方法，其中使用与减压阀流体连通的压差控制器来将进入所述燃料电池堆的电解质的压力控制为足以维持与所述燃料电池堆内的气体压力不同的所述电解质压力。
26.一种用于储存和产生能量的方法，所述方法包括：
(i)提供能量储存和产生系统，所述能量储存和产生系统包括：
适合容纳电解质的至少一个容器；
适合容纳气体的至少一个容器；
再生式燃料电池的一个或更多个堆，所述再生式燃料电池包括壳；具有第一表面和第二表面的固体电解质膜，所述固体电解质膜设置在所述壳中以将所述壳分隔成阳极侧和阴极侧；阳极，其设置在所述第一表面上以连接所述第一表面和所述阳极侧；阴极，其设置在所述第二表面上以连接所述第二表面和所述阴极侧；所述阳极包括载体和分散在其上的催化剂；所述阴极包括载体和任选地分散在其上的催化剂；其中分散在所述阳极载体上的催化剂和任选地分散在所述阴极载体上的催化剂是相同或不同的，并且够在电解质或电解质混合物的存在下，催化所述再生式燃料电池中的充电反应和放电反应；
其中所述适合容纳电解质的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，以至少形成电解质循环回路；并且
其中所述适合容纳气体的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳气体的至少一个容器流体连通，以至少形成气体循环回路。
(ii)通过以下来储存能量：使电解质从所述适合容纳电解质的至少一个容器流到所述再生式燃料电池的一个或更多个堆，在所述再生式燃料电池的一个或更多个堆中氧化所述电解质并且产生氢，并且使所述氢流到所述适合容纳气体的至少一个容器；和
(iii)通过以下来产生能量：使电解质从所述适合容纳电解质的至少一个容器流到所述再生式燃料电池的一个或更多个堆，使氢从所述适合容纳气体的至少一个容器流到所述再生式燃料电池的一个或更多个堆，并且在所述再生式燃料电池的一个或更多个堆中还原所述电解质和氧化所述氢。

Claims (4)

1.一种在能量储存和产生系统中的再生式燃料电池的一个或更多个堆内维持不同电解质和气体压力的方法，所述方法包括：
检测在所述再生式燃料电池的一个或更多个堆内的电解质和气体的压力；和
将进入所述再生式燃料电池的一个或更多个堆的电解质的压力控制为足以维持与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆内的气体压力不同的所述电解质压力，
其中，所述能量储存和产生系统包括：
适合容纳电解质的至少一个容器；
适合容纳气体的至少一个容器；
所述再生式燃料电池的一个或更多个堆，包括溶液或电解质室、气体室和设置在所述溶液或电解质室与所述气体室之间的膜电极组合件；其中所述膜电极组合件包括阳极、阴极和设置在所述阳极和所述阴极之间的多孔质子传导膜；所述阳极面对所述气体室并且所述阴极面对所述溶液或电解质室；所述阳极包括载体和分散在载体上的催化剂；所述阴极包括载体；其中，分散在所述阳极载体上的催化剂能够在电解质或电解质混合物的存在下，催化所述再生式燃料电池中的充电反应和放电反应；
其中所述适合容纳电解质的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，以至少形成电解质循环回路；
其中所述适合容纳气体的至少一个容器与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆流体连通，并且所述再生式燃料电池的一个或更多个堆与所述适合容纳气体的至少一个容器流体连通，以至少形成气体循环回路；
其中所述多孔质子传导膜具有小于30nm的直径尺寸的孔并包含：(i)5体积％至60体积％的具有酸吸附能力的不导电无机粉末，其中所述粉末包含基本上亚微米的颗粒；(ii)5体积％至50体积％的与酸、氧和燃料化学相容的聚合物粘合剂；和(iii)10体积％至90体积％的酸或酸的水溶液，
其中所述再生式燃料电池的一个或更多个堆还包括(i)电解质进料入口开口和电解质进料管线，所述电解质进料管线从所述电解质进料入口开口、从所述再生式燃料电池的一个或更多个堆向外延伸，所述电解质进料管线与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，用于将电解质递送到所述再生式燃料电池的一个或更多个堆中；和(ii)电解质排放出口开口和电解质排放管线，所述电解质排放管线从所述电解质排放出口开口、从所述再生式燃料电池的一个或更多个堆向外延伸，所述电解质排放管线与所述适合容纳电解质的至少一个容器流体连通，用于从所述再生式燃料电池的一个或更多个堆中移出电解质，
其中所述电解质进料管线的靠近所述电解质进料入口开口的至少一部分具有卷绕构型，并且所述电解质排放管线的靠近所述电解质排放出口开口的至少一部分具有卷绕构型，并且
所述电解质进料管线的靠近所述电解质进料入口开口的具有卷绕构型的至少一部分的长度和直径、以及所述电解质排放管线的靠近所述电解质排放出口开口的具有卷绕构型的至少一部分的长度和直径由下式确定
R＝3.14*(D/2)2*X*S，
V(伏特)-在串联连接的堆的阵列中的总电压，
I(安培)-每个堆的工作电流，
L(％)-已证实的在系统中分路电流损失的百分比，
IL(安培)-因分路电流引起的电流损失＝I＊L，
R(欧姆)-管离子电阻＝V/IL，
S(欧姆/cm3)-溶液电阻，
D(cm)-管直径，
X(cm)-管长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述电解质压力维持为低于所述再生式燃料电池的一个或更多个堆内的所述气体压力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使用与减压阀流体连通的压差控制器来将进入所述再生式燃料电池的一个或更多个堆的电解质的压力控制为足以维持与所述再生式燃料电池的一个或更多个堆内的气体压力不同的所述电解质压力。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述阴极包括载体和分散在其上的催化剂；其中，分散在所述阳极载体上的催化剂和分散在所述阴极载体上的催化剂是相同或不同的，并且能够在电解质或电解质混合物的存在下，催化所述再生式燃料电池中的充电反应和放电反应。
CN201410405855.2A 2010-01-25 2011-01-24 在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法 Expired - Fee Related CN104319410B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29785310P 2010-01-25 2010-01-25
US61/297,853 2010-01-25
CN201180007112.4A CN102725894B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 能量储存和产生系统

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180007112.4A Division CN102725894B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 能量储存和产生系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104319410A CN104319410A (zh) 2015-01-28
CN104319410B true CN104319410B (zh) 2017-01-11

Family

ID=44168859

Family Applications (8)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180007112.4A Expired - Fee Related CN102725894B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 能量储存和产生系统
CN201180006913.9A Expired - Fee Related CN102714320B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 电化学系统及其操作方法
CN201410360195.0A Expired - Fee Related CN104167558B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 双极板以及包括它的再生式燃料电池堆
CN2011800069158A Pending CN102870259A (zh) 2010-01-25 2011-01-24 用于燃料电池的催化剂和电极
CN201180007098.8A Expired - Fee Related CN102725893B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 双极板以及包括它的再生式燃料电池堆
CN201410405855.2A Expired - Fee Related CN104319410B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法
CN201410360193.1A Expired - Fee Related CN104167560B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 双极板以及包括它的再生式燃料电池堆
CN201180006959.0A Expired - Fee Related CN102971900B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 质子传导膜的制造方法

Family Applications Before (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180007112.4A Expired - Fee Related CN102725894B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 能量储存和产生系统
CN201180006913.9A Expired - Fee Related CN102714320B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 电化学系统及其操作方法
CN201410360195.0A Expired - Fee Related CN104167558B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 双极板以及包括它的再生式燃料电池堆
CN2011800069158A Pending CN102870259A (zh) 2010-01-25 2011-01-24 用于燃料电池的催化剂和电极
CN201180007098.8A Expired - Fee Related CN102725893B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 双极板以及包括它的再生式燃料电池堆

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410360193.1A Expired - Fee Related CN104167560B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 双极板以及包括它的再生式燃料电池堆
CN201180006959.0A Expired - Fee Related CN102971900B (zh) 2010-01-25 2011-01-24 质子传导膜的制造方法

Country Status (12)

Country Link
US (5) US9627693B2 (zh)
EP (5) EP2529438A2 (zh)
JP (7) JP5568144B2 (zh)
KR (7) KR101493268B1 (zh)
CN (8) CN102725894B (zh)
AU (3) AU2011208458B2 (zh)
BR (2) BR112012018441A2 (zh)
CA (5) CA2787645C (zh)
ES (1) ES2585819T3 (zh)
IL (4) IL220963A (zh)
MX (2) MX2012008654A (zh)
WO (5) WO2011089521A2 (zh)

Families Citing this family (103)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0716116A2 (pt) * 2006-08-30 2013-10-01 Umicore Ag & Co Kg partÍculas catalÍticas tipo nécleo/casca e mÉtodos para sua preparaÇço
CN102317244A (zh) 2009-01-29 2012-01-11 普林斯顿大学 二氧化碳转化至有机产物
US20110114502A1 (en) * 2009-12-21 2011-05-19 Emily Barton Cole Reducing carbon dioxide to products
US8721866B2 (en) 2010-03-19 2014-05-13 Liquid Light, Inc. Electrochemical production of synthesis gas from carbon dioxide
US8845877B2 (en) 2010-03-19 2014-09-30 Liquid Light, Inc. Heterocycle catalyzed electrochemical process
US8500987B2 (en) 2010-03-19 2013-08-06 Liquid Light, Inc. Purification of carbon dioxide from a mixture of gases
US8845878B2 (en) 2010-07-29 2014-09-30 Liquid Light, Inc. Reducing carbon dioxide to products
US8961774B2 (en) 2010-11-30 2015-02-24 Liquid Light, Inc. Electrochemical production of butanol from carbon dioxide and water
US8568581B2 (en) 2010-11-30 2013-10-29 Liquid Light, Inc. Heterocycle catalyzed carbonylation and hydroformylation with carbon dioxide
US9090976B2 (en) 2010-12-30 2015-07-28 The Trustees Of Princeton University Advanced aromatic amine heterocyclic catalysts for carbon dioxide reduction
US10243218B2 (en) * 2011-02-01 2019-03-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for producing fine catalyst particles, method for producing carbon-supported fine catalyst particles, method for producing catalyst mix and method for producing electrode
US9123962B2 (en) 2011-02-07 2015-09-01 United Technologies Corporation Flow battery having electrodes with a plurality of different pore sizes and or different layers
US8916281B2 (en) 2011-03-29 2014-12-23 Enervault Corporation Rebalancing electrolytes in redox flow battery systems
BR112014000052A2 (pt) 2011-07-06 2017-02-07 Liquid Light Inc redução de dióxido de carbono em ácidos carboxílicos, glicóis e carboxilatos
AU2012278948A1 (en) 2011-07-06 2014-01-16 Liquid Light, Inc. Carbon dioxide capture and conversion to organic products
EP2742090A1 (en) * 2011-08-11 2014-06-18 Amalyst Limited Improvements in or relating to catalysts
CN102354764B (zh) * 2011-08-24 2013-11-20 中国东方电气集团有限公司 供能系统及其控制方法
WO2013035698A1 (ja) * 2011-09-09 2013-03-14 国立大学法人山梨大学 高活性・安定性触媒粒子、及びそれを用いた電極触媒、並びにその製造方法
US20140008237A1 (en) * 2011-11-06 2014-01-09 The University Of Massachusetts Method of producing hydrocarbons using a fuel cell, and fuel storage system comprising the fuel cell
EP2600451A3 (en) * 2011-11-29 2015-02-11 Samsung Electronics Co., Ltd Electrode catalyst for fuel cell, method of preparing the same, and membrane electrode assembly and fuel cell including electrode catalyst
WO2013090269A2 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 Sun Catalytix Corporation Enhanced current efficiencies in reversible hydrogen bromide fuel cells using in-line bromine sequestering devices
WO2013095378A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-27 United Technologies Corporation Flow battery with mixed flow
GB201200250D0 (en) * 2012-01-09 2012-02-22 Imp Innovations Ltd Regenerative fuel cells
WO2014014503A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Sun Catalytix Corporation Increased durability in hydrogen bromide cell stacks by inhibiting corrosion of hydrogen electrodes
US8845876B2 (en) 2012-07-26 2014-09-30 Liquid Light, Inc. Electrochemical co-production of products with carbon-based reactant feed to anode
US8858777B2 (en) 2012-07-26 2014-10-14 Liquid Light, Inc. Process and high surface area electrodes for the electrochemical reduction of carbon dioxide
US8641885B2 (en) 2012-07-26 2014-02-04 Liquid Light, Inc. Multiphase electrochemical reduction of CO2
US9267212B2 (en) 2012-07-26 2016-02-23 Liquid Light, Inc. Method and system for production of oxalic acid and oxalic acid reduction products
US10329676B2 (en) 2012-07-26 2019-06-25 Avantium Knowledge Centre B.V. Method and system for electrochemical reduction of carbon dioxide employing a gas diffusion electrode
US9175407B2 (en) 2012-07-26 2015-11-03 Liquid Light, Inc. Integrated process for producing carboxylic acids from carbon dioxide
CA2919875C (en) 2012-08-14 2021-08-17 Powerdisc Development Corporation Ltd. Fuel cell flow channels and flow fields
WO2014056110A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-17 Powerdisc Development Corporation Ltd. Reactant flow channels for electrolyzer applications
GB201503750D0 (en) 2012-08-14 2015-04-22 Powerdisc Dev Corp Ltd Fuel cells components, stacks and modular fuel cell systems
US9644277B2 (en) 2012-08-14 2017-05-09 Loop Energy Inc. Reactant flow channels for electrolyzer applications
US20140065516A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Wisconsin Alumni Research Foundation Mixed-Metal Platinum Catalysts With Improved Carbon Monoxide Tolerance
US9873951B2 (en) 2012-09-14 2018-01-23 Avantium Knowledge Centre B.V. High pressure electrochemical cell and process for the electrochemical reduction of carbon dioxide
CN104619886B (zh) * 2012-09-14 2019-02-12 阿凡田知识中心有限公司 二氧化碳电化学还原的方法和高表面积电极
US20150376803A1 (en) * 2012-10-09 2015-12-31 Brookhaven Science Associates, Llc Gas Diffusion Electrodes and Methods for Fabricating and Testing Same
KR101807378B1 (ko) * 2012-11-09 2017-12-08 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션 부식을 제어하기 위한 전기화학 장치 및 방법
RU2516245C1 (ru) * 2012-11-29 2014-05-20 Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" Биполярная пластина топливного элемента круглой формы
US8993183B2 (en) 2012-12-31 2015-03-31 Enervault Corporation Operating a redox flow battery with a negative electrolyte imbalance
US9567681B2 (en) * 2013-02-12 2017-02-14 Treadstone Technologies, Inc. Corrosion resistant and electrically conductive surface of metallic components for electrolyzers
JP6250074B2 (ja) * 2013-02-21 2017-12-20 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 表面合金を有するアノード電極を含むレドックスフロー電池システム
ES2643439T3 (es) * 2013-02-28 2017-11-22 Nuvera Fuel Cells, LLC Celda electroquímica que tiene una configuración de sello en cascada y recuperación de hidrógeno
US9818998B2 (en) * 2013-03-13 2017-11-14 Freya Energy, Inc. Separator for electrochemical cell with overcharge protection and method of making same
US8980454B2 (en) 2013-03-15 2015-03-17 Enervault Corporation Systems and methods for rebalancing redox flow battery electrolytes
JP2015056396A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 現代自動車株式会社 燃料電池用電極添加物およびその合成方法
EP3514873B1 (en) * 2013-09-23 2021-05-19 Lockheed Martin Energy, LLC Bipolar plate design with non-conductive picture frame
US10411284B2 (en) 2013-10-03 2019-09-10 Massachusetts Institute Of Technology Flow battery with dispersion blocker between electrolyte channel and electrode
EP3084872B1 (en) 2013-12-19 2019-02-20 Robert Bosch GmbH Hydrogen/bromine flow battery in which hydrogen is freely exchanged between two cell compartments
WO2015100216A1 (en) * 2013-12-23 2015-07-02 Robert Bosch Gmbh System and method for returning material from the br2 side of an h2/br2 flow battery back after crossover
JP2015122231A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池
JP6201876B2 (ja) * 2014-04-23 2017-09-27 住友電気工業株式会社 双極板、レドックスフロー電池、及び双極板の製造方法
US10119932B2 (en) * 2014-05-28 2018-11-06 Honeywell International Inc. Electrochemical gas sensor
EP2963723A1 (en) * 2014-07-04 2016-01-06 Elestor BV A hydrogen-redox flow battery assembly
WO2016007555A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-14 Unienergy Technologies, Llc Systems and methods in a redox flow battery
CN104242794A (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 杨敏杰 太阳能直流电供电电站
JP2016091834A (ja) * 2014-11-05 2016-05-23 住友電気工業株式会社 電解液循環型電池
KR101683128B1 (ko) 2014-11-19 2016-12-06 국방과학연구소 연료전지용 복합체 분리판, 이를 갖는 연료전지 스택, 그리고 이의 제조 방법
JP6008224B1 (ja) * 2015-04-14 2016-10-19 住友電気工業株式会社 枠体、レドックスフロー電池用セルフレーム及びレドックスフロー電池
WO2016183356A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Northeastern University Nitrogen-functionalized platinum-iridium electrocatalyst
US10593964B2 (en) * 2015-06-23 2020-03-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Bipolar plate, cell frame, cell stack and redox-flow battery
KR102153934B1 (ko) * 2015-12-01 2020-09-09 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 막-전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지
GB201522003D0 (en) 2015-12-14 2016-01-27 Imp Innovations Ltd Regenerative fuel cells
CN106914254B (zh) 2015-12-27 2019-08-23 财团法人工业技术研究院 碱性电化学能量转换反应用催化剂组合物及其用途
US10511019B2 (en) * 2016-03-10 2019-12-17 3M Innovative Properties Company Electrode solutions and electrochemical cells and batteries therefrom
JP7022073B2 (ja) 2016-03-22 2022-02-17 ループ エナジー インコーポレイテッド 温度管理のための燃料電池の流れ場の設計
JP6108008B1 (ja) * 2016-05-30 2017-04-05 住友電気工業株式会社 双極板、セルフレーム及びセルスタック、並びにレドックスフロー電池
DE112016006948A5 (de) 2016-06-09 2019-02-21 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Elektrodenplatte und Verfahren zur Herstellung
BR112019000713B1 (pt) 2016-07-22 2023-04-25 Nantenergy, Inc Célula eletroquímica e método de conservar umidade dentro de uma célula eletroquímica
KR101842964B1 (ko) 2016-08-08 2018-03-29 한국과학기술연구원 텅스텐 카바이드 나노플레이크를 이용한 수소 생산용 전극의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 수소 생산용 전극
KR101884381B1 (ko) * 2016-09-26 2018-08-01 베너게이트 주식회사 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지
FR3057709B1 (fr) * 2016-10-19 2018-11-23 IFP Energies Nouvelles Batterie a flux redox comportant un systeme de reduction des courants de derivation
EP3544104A4 (en) * 2016-11-16 2019-12-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. CELL FRAME, CELL STACK AND REDOX FLOW BATTERY
EP3544103B1 (en) * 2016-11-16 2023-06-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cell frame, cell stack, and redox flow battery
CN106684420B (zh) * 2016-12-20 2019-05-31 华中科技大学 一种带有流场设计的铅液流电池
US10749201B2 (en) * 2017-01-11 2020-08-18 Xergy Inc. Regenerative fuel cell
US11394035B2 (en) 2017-04-06 2022-07-19 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof
US10661659B2 (en) 2017-06-21 2020-05-26 Cyberswitchingpatents, LLC. Integrated management of electric vehicle charging and non-electric vehicle fueling
CA3068606A1 (en) * 2017-08-11 2019-02-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Metal-hydrogen batteries for large-scale energy storage
US11611115B2 (en) 2017-12-29 2023-03-21 Form Energy, Inc. Long life sealed alkaline secondary batteries
CN110120485B (zh) 2018-02-06 2021-06-18 比亚迪股份有限公司 聚合物隔膜及其制备方法和应用以及锂离子电池及其制备方法
JP7061249B2 (ja) * 2018-02-21 2022-04-28 国立大学法人山梨大学 水素発生触媒、水素発生装置、水素発生方法
WO2019183083A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Bulk nanoporous materials for on-site and on-board generation of hydrogen and other products
US20210032116A1 (en) * 2018-04-02 2021-02-04 Ariel Scientific Innovations Ltd. Electrocatalysts, the preparation thereof, and using the same for ammonia synthesis
CN112823444A (zh) * 2018-06-29 2021-05-18 福恩能源公司 滚动膜片密封件
US11973254B2 (en) 2018-06-29 2024-04-30 Form Energy, Inc. Aqueous polysulfide-based electrochemical cell
KR20210027538A (ko) 2018-07-27 2021-03-10 폼 에너지 인코퍼레이티드 전기화학 전지들에 대한 음의 전극들
CN110813274B (zh) * 2018-08-10 2020-12-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种超细双金属IrRu纳米线型催化剂及其制备和应用
KR102312412B1 (ko) * 2018-08-23 2021-10-13 현대모비스 주식회사 연료 전지용 전극 촉매, 이를 포함하는 연료 전지용 전극, 연료 전지, 및 이의 제조 방법
NL2022354B1 (en) * 2019-01-08 2020-08-13 Hyet Holding B V Flow field plate and compressor comprising such plate
EP3683875A1 (de) * 2019-01-15 2020-07-22 simatec ag Elektrochemische gasentwicklungszelle, insbesondere quecksilberfreie wasserstoffentwicklungszelle
EP3699991B1 (en) * 2019-02-25 2021-04-14 ETH Zurich Systems and reactors for storage of electrical energy
US11949129B2 (en) 2019-10-04 2024-04-02 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof
US11894566B2 (en) 2020-05-12 2024-02-06 Robert Bosch Gmbh Catalyst materials for a fuel cell stack
KR102431468B1 (ko) 2020-09-21 2022-08-12 전남대학교산학협력단 탄소 껍질로 캡슐화된 전이금속 탄화물-인화물 하이브리드 나노 구조체를 포함하는 수소 발생 반응용 전기 촉매 및 그 제조방법
CN111883806B (zh) * 2020-09-28 2020-12-08 河南银金达新材料股份有限公司 质子传导隔膜及其制备方法
US20220407086A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Robert Bosch Gmbh Anode catalyst materials for electrochemical cells
US11746427B2 (en) * 2021-07-05 2023-09-05 EvolOH, Inc. Scalable electrolysis cell and stack and method of high-speed manufacturing the same
US11655551B2 (en) 2021-07-21 2023-05-23 Dioxycle Electrolyzer assembly comprising an insulating layer
NL2030263B1 (en) 2021-12-23 2023-06-29 Elestor B V A Hydrogen-X flow battery system coupled to a hydrogen pipeline network.
WO2023219648A1 (en) 2022-05-09 2023-11-16 Lockheed Martin Energy, Llc Flow battery with a dynamic fluidic network
CN116116423A (zh) * 2022-12-15 2023-05-16 双良节能系统股份有限公司 一种活性多孔镍基催化剂、其制备方法及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3152013A (en) * 1960-05-17 1964-10-06 Ionics Fuel cell
US4218519A (en) * 1978-09-01 1980-08-19 Texas Instruments Incorporated Configuration for a gas redox fuel cell employing an ion exchange membrane

Family Cites Families (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119836A (en) 1975-11-26 1978-10-10 Kakogawa Plastics Kabushiki Kaisha Heat-controlled doctor knife
US4128701A (en) * 1977-12-23 1978-12-05 United Technologies Corp. Hydrogen/chlorine regenerative fuel cell
IT1212303B (it) * 1978-07-10 1989-11-22 Elche Ltd Accumulatore redox.
US4312927A (en) * 1980-06-27 1982-01-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Energy conversion and storage process
DE3241801A1 (de) 1982-11-11 1984-05-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Wasserstoff/brom-zelle
JPS59111272A (ja) 1982-12-15 1984-06-27 Toshiba Corp 燃料電池制御装置
JPS59191270A (ja) * 1983-04-14 1984-10-30 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd マトリツクス形燃料電池の電解液補給構造
JPS59196579A (ja) 1983-04-21 1984-11-07 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd マトリツクス形燃料電池
DE3334330A1 (de) 1983-09-22 1985-04-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur herstellung einer elektroden-membran-einheit fuer wasserstoff/brom-zellen
JPS60124367A (ja) 1983-12-08 1985-07-03 Agency Of Ind Science & Technol 燃料電池の電解液循環系
JPS6145569A (ja) 1984-08-09 1986-03-05 Nissan Motor Co Ltd 自動車用電源装置
DE3522714A1 (de) * 1985-06-25 1987-01-08 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur chemischen reaktivierung einer redoxzelle
JPS625570A (ja) 1985-07-01 1987-01-12 Hitachi Ltd 燃料電池の電解質補充装置
JPS6261277A (ja) * 1985-09-11 1987-03-17 Agency Of Ind Science & Technol 高効率電力貯蔵方法
JPS62119868A (ja) * 1985-11-20 1987-06-01 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池
US5219671A (en) * 1985-12-04 1993-06-15 Solar Reactor Technologies, Inc. Hydrogen generation and utility load leveling system and the method therefor
JPH0732023B2 (ja) * 1986-08-02 1995-04-10 東邦レーヨン株式会社 レドックスフロー型電池用バイポーラ板
JPS63313472A (ja) * 1987-06-16 1988-12-21 Fuji Electric Co Ltd 自由電解液形燃料電池
DE3735157A1 (de) 1987-10-16 1989-05-03 Boehringer Mannheim Gmbh Traegerband fuer teststreifen und vorrichtungen zum befestigen der teststreifen auf dem traegerband
JPH01292751A (ja) * 1988-05-18 1989-11-27 Fuji Electric Co Ltd マトリックス型燃料電池の電解液補給装置
US4818637A (en) 1988-05-20 1989-04-04 United Technologies Corporation Hydrogen/halogen fuel cell with improved water management system
JPH01307172A (ja) * 1988-06-02 1989-12-12 Fuji Electric Co Ltd マトリックス型燃料電池の電解液補給装置
JPH084010B2 (ja) * 1989-03-23 1996-01-17 関西電力株式会社 電解液循環型二次電池
JPH0446535A (ja) 1990-06-14 1992-02-17 Takaoka Electric Mfg Co Ltd 無停電電源装置
JPH04124755A (ja) 1990-09-17 1992-04-24 Oki Electric Ind Co Ltd 端末制御システム
JP2557947Y2 (ja) * 1991-04-26 1997-12-17 住友電気工業株式会社 電解液循環型電池
US5635039A (en) 1993-07-13 1997-06-03 Lynntech, Inc. Membrane with internal passages to permit fluid flow and an electrochemical cell containing the same
US6183623B1 (en) 1993-07-13 2001-02-06 Lynntech, Inc. Electrochemical conversion of anhydrous hydrogen halide to halogen gas using an ionically conducting membrane
US5599638A (en) 1993-10-12 1997-02-04 California Institute Of Technology Aqueous liquid feed organic fuel cell using solid polymer electrolyte membrane
JPH099681A (ja) 1995-06-23 1997-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバータ装置
US6093306A (en) * 1997-04-07 2000-07-25 Solar Reactor Technologies Inc. Comprehensive system for utility load leveling, hydrogen production, stack gas cleanup, greenhouse gas abatement, and methanol synthesis
JPH1116591A (ja) 1997-06-26 1999-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体高分子型燃料電池、固体高分子型燃料電池システム及び電気機器
EP1066656B1 (en) * 1998-02-24 2011-04-06 Tel-Aviv University Future Technology Development L.P. Ion conductive matrixes and their use
GB9821156D0 (en) * 1998-09-29 1998-11-25 Nat Power Plc Manufacturable electrochemical cell
CN1255894C (zh) * 2000-01-18 2006-05-10 特拉维夫大学未来技术发展有限合伙公司 燃料
US6447943B1 (en) * 2000-01-18 2002-09-10 Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. Fuel cell with proton conducting membrane with a pore size less than 30 nm
AU2001296346A1 (en) * 2000-09-27 2002-04-08 Proton Energy Systems, Inc. Electrode catalyst composition, electrode and membrane electrode assembly for electrochemical cells
JP2002246061A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd レドックスフロー２次電池用セルフレーム構造およびその製造方法
ATE407459T1 (de) 2001-07-18 2008-09-15 Univ Tel Aviv Future Tech Dev Brennstoffzelle mit protonenleitender membran und mit verbesserter wasser- und brennstoffhandhabung
JP3659582B2 (ja) * 2001-11-20 2005-06-15 本田技研工業株式会社 燃料循環式燃料電池システム
US8101243B2 (en) * 2002-04-03 2012-01-24 Colorado School Of Mines Method of making sulfur-resistant composite metal membranes
CN1202583C (zh) * 2002-05-09 2005-05-18 华南理工大学 高温直接甲醇燃料电池用复合型质子交换膜及其制备方法
US20040126632A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-01 Pearson Martin T. Regenerative fuel cell electric power plant and operating method
JP2004247080A (ja) 2003-02-12 2004-09-02 Masaru Ichikawa 燃料電池
JP2006526882A (ja) 2003-06-05 2006-11-24 ソーラー リアクター テクノロジーズ，インコーポレイテッド 排煙放出を処理するための方法
DE10342889A1 (de) * 2003-09-15 2004-08-12 Werner Henze Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung von Wärme- und/oder Strahlungsenergie in elektrische Energie
JP5082187B2 (ja) * 2003-10-06 2012-11-28 日産自動車株式会社 固体高分子型燃料電池用電極触媒粒子の製造方法
US7985400B2 (en) * 2004-01-26 2011-07-26 Lummus Technology Inc. Method for making mesoporous or combined mesoporous and microporous inorganic oxides
JP4197514B2 (ja) * 2004-02-25 2008-12-17 三星エスディアイ株式会社 燃料電池システム及びスタック
US7687183B2 (en) 2004-08-25 2010-03-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrochemical fuel cell elements having improved compression over channels
US7488551B2 (en) * 2004-12-28 2009-02-10 Ballard Power Systems Inc. Integrated current collector and electrical component plate for a fuel cell stack
JP5013740B2 (ja) 2005-04-28 2012-08-29 キヤノン株式会社 固体高分子型燃料電池の疎水性触媒層及びその製造方法、固体高分子型燃料電池及びその製造方法
EP1903089A1 (en) * 2005-07-13 2008-03-26 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Precursor of halide-type photostimulable phosphor, halide-type photostimulable phosphor, radiation image conversion panel, and process for producing them
JP5019195B2 (ja) * 2005-12-21 2012-09-05 東海カーボン株式会社 燃料電池用セパレータ材の製造方法
WO2007100811A2 (en) * 2006-02-24 2007-09-07 The Regents Of The University Of California Platinum and platinum based alloy nanotubes as electrocatalysts for fuel cells
JP2007242524A (ja) 2006-03-10 2007-09-20 Toyota Motor Corp 有機無機ハイブリッド電解質膜、その製造方法、及び燃料電池
CN104243116B (zh) 2006-06-01 2018-03-06 华为技术有限公司 移动站与基站之间的连接处理方法、移动站和基站
US20080050639A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-28 Michael Medina Bipolar flow field plate assembly and method of making the same
BRPI0716116A2 (pt) * 2006-08-30 2013-10-01 Umicore Ag & Co Kg partÍculas catalÍticas tipo nécleo/casca e mÉtodos para sua preparaÇço
KR100754379B1 (ko) * 2006-09-04 2007-08-31 삼성에스디아이 주식회사 이성분성 또는 다성분성 전극촉매, 그 제조방법 및 상기전극촉매를 채용한 연료전지
WO2008116249A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-02 Redflow Pty Ltd Flowing electrolyte battery cell stack having an improved flow distribution zone
KR100869798B1 (ko) 2007-04-25 2008-11-21 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 스택
JP2008293735A (ja) 2007-05-23 2008-12-04 Toyota Motor Corp 燃料電池および燃料電池システム
WO2009012338A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-22 Srt Group, Inc. Waste treatment and energy production utilizing halogenation processes
US7820335B2 (en) * 2007-08-21 2010-10-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Plate for a fuel cell assembly
JP5306621B2 (ja) * 2007-09-12 2013-10-02 高砂熱学工業株式会社 電力供給システム
KR100957368B1 (ko) * 2008-04-11 2010-05-12 현대자동차주식회사 연료전지용 ｍｅａ 소재 자동 타발 및 접합 설비
EP2294649B1 (en) * 2008-06-23 2016-08-10 Nuvera Fuel Cells, Inc. Fuel cell design based on a framed bipolar plate
JP2010010033A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Toshiba Corp プロトン伝導性膜、それを用いた膜電極複合体および燃料電池
US20100060985A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-11 Fujifilm Corporation Method for producing polarizing plate, and automobile's windshield
US20110275009A1 (en) * 2008-10-30 2011-11-10 Sony Corporation Platinum-containing catalyst and method of producing the same, electrode and electrochemical device
JP5566040B2 (ja) * 2009-03-30 2014-08-06 日本ゴア株式会社 積層体およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3152013A (en) * 1960-05-17 1964-10-06 Ionics Fuel cell
US4218519A (en) * 1978-09-01 1980-08-19 Texas Instruments Incorporated Configuration for a gas redox fuel cell employing an ion exchange membrane

Also Published As

Publication number Publication date
BR112012018441A2 (pt) 2019-09-24
WO2011089516A3 (en) 2011-12-01
US9882223B2 (en) 2018-01-30
US20120312696A1 (en) 2012-12-13
KR20150016345A (ko) 2015-02-11
JP2013518362A (ja) 2013-05-20
KR101578811B1 (ko) 2015-12-18
MX2012008653A (es) 2013-01-29
WO2011089522A3 (en) 2012-01-19
JP2014209489A (ja) 2014-11-06
EP2529436A2 (en) 2012-12-05
CA2787477A1 (en) 2011-07-28
CA2787467C (en) 2014-10-21
CN102870259A (zh) 2013-01-09
AU2011208458A1 (en) 2012-08-09
KR20120124437A (ko) 2012-11-13
AU2014203796A1 (en) 2014-07-31
KR20130009750A (ko) 2013-01-23
EP2529438A2 (en) 2012-12-05
CA2787468A1 (en) 2011-07-28
CN102971900A (zh) 2013-03-13
EP2529439A2 (en) 2012-12-05
CN102725893A (zh) 2012-10-10
CA2787467A1 (en) 2011-07-28
JP6061680B2 (ja) 2017-01-18
CA2787640C (en) 2015-01-06
JP6019063B2 (ja) 2016-11-02
CA2787645A1 (en) 2011-07-28
US9627693B2 (en) 2017-04-18
US20120308911A1 (en) 2012-12-06
WO2011089522A8 (en) 2012-09-13
WO2011089520A2 (en) 2011-07-28
ES2585819T3 (es) 2016-10-10
AU2011208460A1 (en) 2012-08-09
JP2013518363A (ja) 2013-05-20
US9331342B2 (en) 2016-05-03
IL220964A (en) 2017-10-31
WO2011089521A2 (en) 2011-07-28
JP5902792B2 (ja) 2016-04-13
WO2011089520A3 (en) 2011-10-06
CN104167558A (zh) 2014-11-26
WO2011089518A2 (en) 2011-07-28
JP5616978B2 (ja) 2014-10-29
JP5568144B2 (ja) 2014-08-06
WO2011089518A3 (en) 2011-12-01
KR101493268B1 (ko) 2015-02-16
JP2013518364A (ja) 2013-05-20
JP2013518366A (ja) 2013-05-20
KR101512034B1 (ko) 2015-04-14
US20120308907A1 (en) 2012-12-06
KR20120125636A (ko) 2012-11-16
JP5535339B2 (ja) 2014-07-02
CA2787640A1 (en) 2011-07-28
US20120295172A1 (en) 2012-11-22
KR101763698B1 (ko) 2017-08-01
US8968961B2 (en) 2015-03-03
MX2012008654A (es) 2013-01-29
CN102725893B (zh) 2016-01-13
KR20120130184A (ko) 2012-11-29
CN102714320A (zh) 2012-10-03
JP2013518365A (ja) 2013-05-20
CN104319410A (zh) 2015-01-28
KR20150038056A (ko) 2015-04-08
CA2787645C (en) 2015-06-02
CN102714320B (zh) 2015-07-15
KR20120130177A (ko) 2012-11-29
BR112012018438A2 (pt) 2016-04-19
US20120299384A1 (en) 2012-11-29
AU2014203796B2 (en) 2015-11-19
WO2011089522A2 (en) 2011-07-28
CA2787477C (en) 2017-05-23
IL220965A (en) 2016-08-31
CN102725894A (zh) 2012-10-10
AU2011208458B2 (en) 2014-04-17
WO2011089516A2 (en) 2011-07-28
WO2011089521A3 (en) 2011-10-27
EP2529441A2 (en) 2012-12-05
CN104167560B (zh) 2017-04-12
WO2011089518A8 (en) 2012-09-07
KR101554246B1 (ko) 2015-09-21
EP2529441B1 (en) 2016-05-04
IL220967A0 (en) 2012-09-24
CN104167560A (zh) 2014-11-26
IL220964A0 (en) 2012-09-24
CN102725894B (zh) 2015-08-19
EP2529437A2 (en) 2012-12-05
IL220963A (en) 2017-03-30
CN102971900B (zh) 2016-04-13
AU2011208460B2 (en) 2014-03-06
CN104167558B (zh) 2016-11-02
US9012104B2 (en) 2015-04-21
JP2015053278A (ja) 2015-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104319410B (zh) 在燃料电池堆内维持不同电解质和气体压力的方法
Lee et al. Control of Ir oxidation states to overcome the trade-off between activity and stability for the oxygen evolution reaction
Yusof et al. Effect of Pt–Pd/C coupled catalyst loading and polybenzimidazole ionomer binder on oxygen reduction reaction in high-temperature PEMFC
Zou et al. Tuning the wettability of advanced mesoporous FeNC catalysts for optimizing the construction of the gas/liquid/solid three-phase interface in air-cathodes
CN102210050A (zh) 用于电化学电池的电极室、用于其的更新系统及为此而使用的乳剂
CN118166376A (zh) 用于氧还原制备过氧化氢的膜电极及其制备方法和膜电极反应器
Wang Development of low cost polysulfone based anion exchange membranes and non-platinum oxygen reduction catalysts for fuel cell applications
Liu et al. Core-Shell Cofs@ Mofs Derived Co/Nc Catalysts for Efficient Oxygen Evolution Reaction

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170111

Termination date: 20190124

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee