氢能关键材料与技术应用中心简介

发布时间:2023-03-06浏览次数:575

1.团队成员

由中组部****青年拔尖人才何伟东教授组建,现有教授6名、副教授1名、博士生10余人。团队在燃料电池关键部件材料的设计、制备、测试、仿真和产业化方面

进行了完备的布局,致力于打造高端质子交换膜产品,开发膜/催化剂

一体化膜电极,打破燃料电池关键材料被国外产品垄断的局面。


2.团队成果

(1)质子交换膜

团队自研的复合质子交换膜厚度在10-200 μm精确可控,已经成功应用于氢燃料电池及电解水制氢领域,并可批量化生产,相关成果获授权专利20项,申请专利12项。



在95 ℃60RH%条件下质子传导率>0.14 S/cm,机械强度>32 MPa。应用到氢燃料电池时(80 ℃测试),功率密度高达1.1 W/cm2,超过美国杜邦公司(杜邦Nafion®率密度为0.7 W/cm2)和美国戈尔公司(戈尔GORE-SELECT®膜功率密度为1 W/cm2),达到国际领先水平。

(2)一体化膜电极

采用自研复合质子交换膜与低贵金属含量催化剂,构建具有分子和界面多尺度、强相互作用的一体化膜电极系列产品。得益于复合质子交换膜厚度的可精准调控性,可同时制备基于薄膜和厚膜不同款式的一体化膜电极产品。


将10 μm薄膜制备的膜电极应用于氢燃料电池,其耐久性≥10000 h,功率密度≥1.4 W/cm²0.65 V电池电压);将180μm厚膜制备的膜电极应用于电解水制氢领域,可稳定运行60000 h,电流密度为2 A/cm²@2 V,拥有低成本和耐久性优势,成本仅为市场同类型产品的70%


(3)富氢植物防护液

基于取之自然,用之自然的理念,从天然抗菌、抗虫的绿色植物出发,结合氢能技术,设计研发了天然绿色有机农药。



将纯天然绿色植物提取液,经搅拌、萃取以及高温水浴等工艺,形成了具有杀虫杀菌双重作用的无毒无害植物防护液,有效地解决了当前绿色农药效果差、成本高的问题,产品已经通过CMA/CNAS等权威认证。

(4)富氢水杯

基于自研质子交换膜集成的电解水制氢应用——富氢水杯,采用绿色电解水技术和3.7 V低电压制氢技术,一键启动制备氢气,氢值超过1100 ppb



产品使用USB充电,杯底配备高容量锂电池,高硼硅玻璃杯身,可视化制氢加隔热设计,所用的材料均为食品级材质,经中国计量认证机构检测,该款富氢水杯所制富氢水远超国家饮用水标准。

3.团队荣誉

2022年第一届黑龙江省专利优秀奖

2020年国家发明协会发明创新金奖

2019年中国产学研合作创新成果奖

氢能关键材料研究中心.docx


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