(1)高效电催化剂
为了提高单位面积上的活性位点数量,首先构筑三维互连结构可极大地增加电催化材料的比表面积和活性位点数量,并且缩短活性位点间的传输路径。其中,垂直取向的二维纳米片结构由于其固有的大比表面积和丰富的边缘结构,可以产生丰富的电化学活性位点。此外,传统的粉体催化剂即制备的催化剂以粉末形式存在,在实际使用过程中利用粘合剂粘涂片在电极上使用,操作较为复杂、电极连接阻抗高且工作稳定性较差。相比之下,采用原位方法制备的自支撑结构材料,无须复杂的涂片工艺,可以显著地降低界面连接电阻。因此,构建自支撑结构的纳米片阵列有利于充分发挥其大比表面积的优势,同时开放结构有利于气泡的快速释放。
(2)催化剂涂层质子膜(CCM)
催化剂涂层质子膜(CCM)是质子交换膜燃料电池最核心的部件,是由燃料电池催化剂浆料涂敷在质子交换膜两侧制备而成。
CCM产品采用双面、阴阳极直接精密涂布CCM生产技术,具有“补丁”涂布和“斑马”涂布等一系列订制式涂布功能;同时具备单片在线缺检及铂载量巡检功能,可以保证每一片样品的质量数据实时在线分析和输出。可以满足燃料电池汽车在各种极端条件下(高温低湿、低温高湿、低温启动、及频繁启停等)的运行要求。
(3)膜电极(MEA)
膜电极(MEA)在燃料电池电堆中承担了核心的电化学反应功能,其成本占据电堆总成本的60%以上。
配合先进独特的CCM生产技术,团队设计了具有自主知识产权的高速自动化MEA封装生产线,设计产品兼顾到燃料电池车在各种工况条件下的运行要求,不仅具有功率密度高、寿命长、成本低等特点,还有良好的抗反极能力,初始抗反极能力超过120分钟(稳态)。在满足寿命的同时,电流强度1.5A/cm²时,功率密度高达1.4W/cm²,并且MEA产品成本比目前的主流膜电极低20~30%。