研究中心名称 |
氢能关键材料与技术应用中心 |
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主要人员 |
团队负责人 |
何伟东 （教授）
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首席科学家 |
乔梁 （教授）
（研究员）
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技术骨干 |
张 娜（副高） 董运发（博士） 李 群（博士） 周生宇（博士） 仲士杰（博士） |
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研究中心简介 |
现有教授6名、副教授1名、博士生10余人。目前平台一期搭建已经完成，并已购置用于燃料电池质子交换膜制备、测试及应用的全产线链条的相关设备，设备均已调试完毕，运行良好。现已获得质子交换膜相关成果授权专利20项、申请专利13项、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以及2019年中国产学研合作创新成果奖。在Joule、Energy & Environmental Science等SCI期刊上发表论文210余篇，他引7400余次，2022年共计申报、获批市级以上各类纵向课题20项。另外，中心在2022年4月注册了重庆酷利特科技有限公司，围绕高端复合质子交换膜材料，从事与其相关的装备和应用技术的研究、开发及产业化，助力成果转化，产品包括富氢水杯、植物防护液以及技术咨询服务等。 |
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研究内容 |
1.陶瓷/全氟磺酸“核壳”界面结构设计与制备 2.质子交换膜/催化剂协同内外界面构筑 3.膜电极的人工智能分析与模型预测 4.高性能质子交换膜/催化剂强交联一体化膜电极 |
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成果及产品展示 |
（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。
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/cm²（0.65 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。 |
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