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200610112778本發(fā)明涉及一種固體氧化物燃料電池用封接材料及其制備方法，屬于燃料電池技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于所述材料主要組成為ＢａＯ１５～８０ｗｔ％、ＭｇＯ０～３０ｗｔ％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］０～１５ｗｔ％、ＳｉＯ↓［２］３～４５ｗｔ％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］０～２５ｗｔ％、ＭｇＦ↓［２］０～１５ｗｔ％、Ｋ↓［２］Ｏ０～１０ｗｔ％、Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］０～１０ｗｔ％、Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］０～１ｗｔ％，優(yōu)選該組成為：ＢａＯ１７～６０ｗｔ％、ＭｇＯ２～１８ｗｔ％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］７～１２ｗｔ％、ＳｉＯ↓［２］１０～４０ｗｔ％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］０～１７ｗｔ％、ＭｇＦ↓［２］２～１４ｗｔ％、Ｋ↓［２］Ｏ０～５ｗｔ％、Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］０～７ｗｔ％、Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］０～０．５ｗｔ％；其制備方法包括壓制素坯，在空氣氣氛下加熱熔融，驟冷獲得玻璃熔塊，破碎、分級等，或采用其它方法得到玻璃粉。該材料與氧化鈰基電解質(zhì)材料、鎵酸鑭基電解質(zhì)材料在浸潤性能、熱膨脹系數(shù)和化學(xué)穩(wěn)定性方面匹配良好，適用于封接金屬、陶瓷部件，特別適用于封接固體氧化物燃料電池的玻璃基封接材料。

本項目擬進一步技術(shù)升級轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)科技成果“基于燃料電池增程器時滯特性的瞬時優(yōu)化能量管理策略”來源于“十二五”863計劃《燃料電池轎車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺研究與開發(fā)》（2011AA11A265）項目。圍繞該核心技術(shù)，項目申請人已申請發(fā)明專利7項，其中4項已授權(quán)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文二十余篇，并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術(shù)轉(zhuǎn)化合作。1 技術(shù)簡介  針對燃料電池電動汽車具有多個車載能量源這一特點，申請人從綜合考慮動力蓄電池和燃料電池增程器協(xié)調(diào)工作的角度出發(fā)，提出了一種源于ECMS策略（等效燃料最小策略）的基于損失功率最小算法(minimum loss power algorithm，MLPA)的瞬時優(yōu)化能量管理策略。該策略算法思想為，基于試驗得到的各關(guān)鍵部件效率特性圖，構(gòu)造動力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關(guān)鍵部件在每一時間步長內(nèi)的損失功率函數(shù)，這些部件損失功率函數(shù)在每一時間步長內(nèi)的線性疊加構(gòu)成了多能量源動力系統(tǒng)損失功率指標(biāo)函數(shù)，通過使該指標(biāo)函數(shù)在每一時間步長取值最?。ㄏ到y(tǒng)效率最高）來確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導(dǎo)出的燃料電池實時功率輸出優(yōu)化控制曲面。 通過仿真及實車轉(zhuǎn)轂試驗臺驗證發(fā)現(xiàn)該策略具有以下優(yōu)點，如圖2-3所示：1）該MLPA瞬時優(yōu)化能量策略對工況適應(yīng)性強，多種常見工況下（NEDC，UDDS，HWFET，勻速工況）經(jīng)濟性優(yōu)于傳統(tǒng)能量策略。2）多種常見工況下，該MLPA瞬時優(yōu)化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩，實現(xiàn)了“淺充淺放”，有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護。

本發(fā)明公開了一種用于含碳固體燃料的催化氣化處理裝置及其應(yīng)用，該裝置包括物料混合組件、預(yù)熱移動床反應(yīng)器、流化床氣化爐、第一氣固分離器、第二氣固分離器和洗滌塔，其中，該預(yù)熱移動床反應(yīng)器包括內(nèi)殼體和外殼體；流化床氣化爐與預(yù)熱移動床反應(yīng)器相連；第一氣固分離器分別與流化床氣化爐和預(yù)熱移動床反應(yīng)器連接；第二氣固分離器與預(yù)熱移動床反應(yīng)器相連；洗滌塔通過氣體冷卻器與第二氣固分離器相連。本發(fā)明的裝置將含碳固體燃料(如石油焦)與催化劑在進入流化床氣化爐之前提前熱處理，使得石油焦與催化物質(zhì)反應(yīng)生成中間復(fù)合物，從而在流化床氣化爐中有氣流強烈擾動時石油焦與催化物質(zhì)不易分離得到良好的催化效果。

本發(fā)明公開了一種基于 dSPACE 的固體氧化物燃料電池?zé)犭娞匦阅M系統(tǒng)，包括仿真單元、仿真控制單元、傳感器測量單元。仿真單元包括 PC 和 dSPACE 及接口板。仿真控制單元包括電壓可調(diào)電源、電堆熱模擬系統(tǒng)以及負載。傳感器測量單元包括電壓測量模塊、電流測量模塊、K 型熱電偶以及 PLC。其中電壓可調(diào)電源輸入是 220V 交流市電，輸出為 0-30V 可調(diào)，電堆熱模擬系統(tǒng)通過均勻分布在電池片上的電熱絲來模擬輸入氫氣

本團隊采用獨特的從“0 到 1”的原創(chuàng)水相體系制備技術(shù)路線，實現(xiàn)鉑載量從 30-60%不同系列鉑碳催化劑的小規(guī)模批量制備。以典型的50%鉑碳催化劑為例，催化劑粒徑 2.5nm，均勻分布，BET 面 積 260m2/g，電化學(xué)活性面積 80 m2/g，初始質(zhì)量活性 0.25 A/[email protected]；按照 DOE 測試標(biāo)準，3 萬圈循環(huán)，電化學(xué)活性面積衰減30%，質(zhì)量活性衰減 35%。小規(guī)模量產(chǎn)的鉑碳催化劑一致性偏差小于5%，且制備過程環(huán)保、成本低、性價比優(yōu)良。以此鉑碳催化劑制備的膜電極功率密度大于 1.1W/[email protected]。 鉑基合金催化劑包括鉑鎳碳和鉑鈷碳，催化劑中活性組分含量大于45%，平均粒徑 3.6nm，BET面積305 m2/g，電化學(xué)活性面積 65 m2/g，初始質(zhì)量活性 0.55 A/[email protected]；按照DOE測試標(biāo)準，3萬圈循環(huán)，電化學(xué)活性面積衰減30%，質(zhì)量活性衰減30%。    

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)高敏銳教授課題組與楊晴教授課題組合作，通過引入少量鈷改良鉬鎳合金催化劑，創(chuàng)制出一種低成本、CO耐受性好的非貴金屬氫氧化催化劑。

本發(fā)明公開了一種對固體燃料顆粒物單顆粒識別與分析的方法，其利用計算機控制掃描電鏡技術(shù)(CCSEM)分析固體燃料燃燒后收集的灰樣，由粒徑換算公式將 CCSEM 所測每個灰顆粒的幾何粒徑換算為空氣動力學(xué)直徑，可識別出飛灰中各粒徑段的顆粒物，如具有代表性的空氣動力學(xué)直徑 0.5-10μm 粒徑段的 PM0.5-10，以及 PM0.5-2.5 和PM2.5-10 等。通過分析灰顆粒的粒徑與礦物組成信息，可得到PM0.5-2.

燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負荷小的能源技術(shù)受到注目。燃料電池的氫氣來源現(xiàn)在主要利用天然氣、甲醇、DME、輕質(zhì)餾分、汽油和煤油等進行水蒸氣重整開發(fā)。其中，汽油和煤油具有價格便宜、攜帶便利、常溫下穩(wěn)定性高、供給系統(tǒng)完善等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用于家庭、汽車、野外或者是災(zāi)害時，成為非常方便的電力供給源。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負荷小的能源技術(shù)受到注目。燃料電池的氫氣來源現(xiàn)在主要利用天然氣、甲醇、DME、輕質(zhì)餾分、汽油和煤油等進行水蒸氣重整開發(fā)。其中，汽油和煤油具有價格便宜、攜帶便利、常溫下穩(wěn)定性高、供給系統(tǒng)完善等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用于家庭、汽車、野外或者是災(zāi)害時，成為非常方便的電力供給源。但是用于燃料電池的燃油中的含硫量必須從現(xiàn)在的10ppm減少到1ppm以下。為了達到這種嚴格的超深度脫硫，在現(xiàn)在既存的石油加工廠通過加氫精制脫硫需要十分巨大的設(shè)備投資，實際上對于燃料電池用燃油的脫硫處于無法對應(yīng)狀態(tài)。另外利用化學(xué)吸附的吸附脫硫技術(shù)也在開發(fā)中，但是吸附選擇性低，使用了高價的吸附劑，處理能力也比較低。

燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負荷小的能源技術(shù)受到注目。燃料 電池的氫氣源現(xiàn)在主要利用天然氣，甲醇，DME，輕質(zhì)餾分，汽油和 煤油等進行水蒸氣重整開發(fā)。其中，煤油具有價格便宜，攜帶便利，常溫下穩(wěn)定性高，供給系統(tǒng)完善等優(yōu)點?？梢詮V泛應(yīng)用于家庭，汽車， 野外或者是災(zāi)害時，成為非常方便的電力供給源。但是用于燃料電池 的燃料油中的硫磺含有量必須從現(xiàn)在的數(shù)十 ppm 減少到 1ppm 以下。 為了達到這種嚴格的超深度脫硫，在現(xiàn)在既存的石油加工廠通過加氫 精制脫硫的話，需要十分巨大的設(shè)備投資，實際上對于燃料電池用燃 料油的脫硫處于無法對應(yīng)狀態(tài)。另外利用化學(xué)吸附的吸附型硫磺脫除 器正在開發(fā)中，但是吸附選擇性低，使用了無法再生的高價吸附劑， 處理能力也比較低。 項目特色 本技術(shù)采用和現(xiàn)在的研究完全不同的想法，利用常壓低溫下的氧 化反應(yīng)，將煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化劑氧化，并通過常壓常 溫下的選擇吸附除去硫的氧化物砜，是一種新的低價脫硫法。無論在 國內(nèi)國外，像本技術(shù)一樣利用固定床流通式反應(yīng)裝置除去燃料油中的 硫磺化合物的研究很少有報告。這個超深度脫硫技術(shù)的反應(yīng)條件非常 溫和，應(yīng)用于燃料電池的燃料油重整器，可以很容易使燃料電池小型 化，輕量化。和傳統(tǒng)的高溫高壓下的加氫脫硫方法相比，本技術(shù)是在 溫和條件下的高效率脫硫法。和非氧化吸附式脫硫技術(shù)相比，脫硫效 率高數(shù)十倍，對于硫氧化物的選擇吸附性高，吸附劑可以再生，吸附 劑的使用量減少，可以降低成本。本項目的目的是將這個新的低價脫 硫法應(yīng)用于燃料電池的重整系統(tǒng)，制造出氫氣提供給燃料電池。 項目應(yīng)用前景 1. 利用氧化吸附脫硫法開發(fā)煤油的超深度脫硫器 圖 1 是氧化吸附脫硫法的原理及煤油超深度脫硫器的概念圖。煤 油中的難脫硫化合物 DBT 在催化劑及氧化劑存在下，在常壓低溫下 很容易氧化，生成硫氧化物，然后通過常溫常壓下的吸附被除去。反應(yīng)容器里放入煤油及氧化劑，通過自然滴落在常壓下送進填充了催化 劑的固定床流通式氧化反應(yīng)器，然后，常溫常壓下通過吸附器進行吸 附，除掉氧化后的硫磺化合物?，F(xiàn)在的研究結(jié)果是通過氧化吸附脫硫 法可以將煤油中的硫磺含量減少到 0.5ppm。 2．超深度脫硫煤油的重整反應(yīng) 圖 2 是利用 Ru 系催化劑對含不同濃度硫的煤油進行水蒸氣重 整反應(yīng)的結(jié)果。其反應(yīng)是煤油和水生成 CO2 和 H2。從結(jié)果來看，不 含硫的煤油 750 度的重整反應(yīng)活性達到 100%，氫氣收率達到了 80%， 而含硫磺煤油的催化反應(yīng)表現(xiàn)出催化劑失活現(xiàn)象。 3．項目計劃 a.建立一套連續(xù)的氧化吸附脫硫裝置，改變催化劑，氧化條件及 吸附劑，將煤油中的硫磺含量減少到 0.1ppm。 b. 試做一套小型化脫硫裝置，進行 1000，2000，10000 小時長期 試運轉(zhuǎn)實驗，對催化劑，吸附劑的壽命，再生的可能性，裝置的長期 穩(wěn)定性進行考察。 c.建立一套煤油的水蒸氣重整反應(yīng)裝置，利用超深度脫硫煤油進 行水蒸氣重整，開發(fā)高活性，長壽命的重整催化劑。 d.將超深度脫硫器與重整反應(yīng)系統(tǒng)組合成試驗用別體型重整器， 利用煤油制造氫氣提供給燃料電池。 e.所需的儀器設(shè)備 硫磺化學(xué)發(fā)光檢測器（Sulfur Chemiluminescence Detector）， 氫 火 焰 離 子 檢 測 器 氣 相 色 譜 （ Gas Chromatography-Flame Ionization Detector）， 熱導(dǎo)池檢測器氣相色譜（ Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector）等

研究領(lǐng)域 以企業(yè)的生產(chǎn)需要為出發(fā)點，以研發(fā)新產(chǎn)品、新設(shè)備、新工藝為目標(biāo)，進行光機電一體化成套設(shè)備及新技術(shù)的研究與開發(fā)，解決企業(yè)發(fā)展過程中的瓶頸問題。圍繞創(chuàng)新制造工藝、機電控制及自動化，開展綠色化、系統(tǒng)化智能機電一體化技術(shù)及其在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用研究。主要研究方向有：（1）綠色新能源生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備（2）特種加工機械（3）新型包裝機械（4）根據(jù)企業(yè)實際需求定制光機電一體化成套設(shè)備（生產(chǎn)線）的研發(fā)?？蒲谐晒昂喗?所承擔(dān)主要項目： 鋅空燃料電池極片干嵌法成形過程控制的理論與技術(shù)(國家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切機CL1224 （國家科技部） ·機械軟起動控制系統(tǒng)的開發(fā)（天津市教委） ·柔性傳動行星輪差速機構(gòu)的研究 （河北省教育廳） ·機械液壓自動控制軟啟動系統(tǒng)（石家莊科技局） ·自動分頁裝訂機的開發(fā)研究（河北省教委） 橫向課題： 紙管機開發(fā)（天津巨業(yè)衣架制造有限公司） 盤料螺紋鋼滾絲機（天津市天鵬建筑器材有限公司） 五金平臺自動機械手的研制（慶輝五金制品有限公司） 乒乓膠皮海綿上料系統(tǒng)的研發(fā)（天津七二九體育器材開發(fā)有限公司） 電池極片卷繞設(shè)備（海裕百特鋰能設(shè)備有限公司） 鋰電池極片軋制卷繞線 ； 流延膜擠壓收卷裝置及控制系統(tǒng)的合作研發(fā)； 瓦棱機生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的研制； KSQ-500電池極片卷繞設(shè)備開發(fā) 木工挖船機（威盧克斯有限公司） WS-260衛(wèi)生巾生產(chǎn)線獲獎與專利一種布料機                  發(fā)明專利           專利號：200910068754.x一種雙向水泥土攪拌樁機      發(fā)明專利           專利號：200910069172.3一種雙向水泥土攪拌樁機      發(fā)明專利           專利號：200910069171.9一種雙向水泥土攪拌樁鉆桿    發(fā)明專利           專利號：200910069170.4一種收獲機                  發(fā)明專利           專利號：200910069269.4可轉(zhuǎn)讓項目 可承擔(dān)（合作開發(fā)）科研項目與技術(shù)合作光機電一體化成套設(shè)備（生產(chǎn)線）的研發(fā)