燃料电池研究部简介
发布时间:2011-07-15 08:23:10      供稿部门:

研究部部长:

          孙公权  研究员   

 Tel: +86-411-84379063    E-mail: gqsun@dicp.ac.cn

      孙公权,1993年于中国科学院长春应用化学研究所获理学博士学位。1997-1999年先后于中科院长春应用化学研究所担任电化学研究室主任、环境友好化学部部长等职务;1995-2001年期间,担任美国耶哥电化学科学中心、乔治亞理工学院、圣母大学博士后和访问教授;2001年7月作为国外引进杰出人才聘于中科院大连化学物理研究所,现任直接醇类燃料电池(DAFC)研究组组长,任“Fuel Cells”、“The Open Electrochemistry Journal”、“化学与物理电源系统”等学术期刊编委或客座编辑。
     主要从事燃料电池、金属(Mg、Al、Zn等)/空气(O2、H2O2)电池、电化学传感器件等研究开发工作。先后主持承担了国家“973”计划、国家“863”计划、国家科技攻关、国防科工委、总装备部、自然科学基金、中国科学院知识创新重大/重要方向等项目,以及与美国GM公司、德国DFG、英国研究理事会、韩国三星公司等国际合作项目。研制了系列次瓦级-百瓦级DAFC移动电源系统,其中50W DAFC电源系统参加了国家“十五” 重大科技成果展。经国家权威机构测试,该电源系统冲击、振动、淋雨、盐雾、高温、低温等环境适应性全部符合GJB150-1986相关标准,现已批量提供用户试用。在国内外核心期刊发表研究论文180余篇(国外110余篇),累计他引3600余次。申请国内外发明专利80余件(国外10余件)。参与著作编写3部,译著1部。

研究部:
研究目标:
     通过燃料电池及相关领域的关键材料、核心部件、系统集成、过程监控等工程与工程基础研究,重点开发能量密度高、使用寿命长、环境友好的新型电动车辆、分散电站、移动电源等技术。

组织结构:


研究方向:
1、质子交换膜燃料电池系统与工程
   (质子交换膜燃料电池关键材料及关键部件、燃料电池堆、燃料电池系统,可再生燃料电池系统,碱性阴离子交换膜燃料电池,新概念燃料电池与电化学系统)
2、高温固体氧化物燃料电池研究开发
   (固体氧化物燃料电池的电极材料,管型单电池,电池堆模块,电站系统集成和电站的智能化管理系统)
3、直接甲醇燃料电池
   (直接醇类燃料电池,金属(镁、铝、锌等)/氧气(空气)电池,电化学传感器)


目前承担的重点项目:
1、基于贵金属替代的新型动力燃料电池关键技术和理论基础研究(973)
2、燃料电池与分布式发电系统关键技术(863)
3、一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术(863)
4、车用燃料电池先进材料与系统的研发(863)
5、质子交换膜燃料电池分布式发电系统技术(863)
6、千瓦级碱性阴离子交换膜燃料电池技术(863)
7、5kW级燃料电池关键材料和系统集成技术开发膜电极开发(863)
8、含有Me-Nx(M=Fe、Co、Mo,X=1-4)结构单元氧还原电催化剂的研究(国家自然科学基金)
9、质子交换膜燃料电池微结构特性和暂态水传递特性研究(国家自然科学基金)
10、大面积质子交换膜燃料电池局部失效特性的研究(国家自然科学基金)
11、燃料电池单分子催化到电堆成流过程的科学与化工问题研究(国家自然科学基金)
12、金属离子对质子交换膜燃料电池膜电极污染过程及机理研究(国家自然科学基金)
13、基于高温燃料电池的NAFION/无机复合膜微结构与水传递特性的研究(国家自然科学基金)
14、光电解池制氢的电极过程研究(国家自然科学基金)
15、具有形貌选控催化剂的有序化膜电极研究(国家自然科学基金)
16、基于光氢互补的太阳能-水电池供电技术研究(中科院重要方向性项目)
17、高可靠的系统集成技术(中科院重要方向性项目)
18、自增湿的燃料电池堆技术(中科院重要方向性项目)
19、高效纯水电解池技术(中科院重要方向性项目)
20、5kW级燃料电池系统所需膜电极开发(企业合作)


近期代表性成果:
1、燃料电池及新能源示范
      大连化物所以燃料电池关键技术入股成立了新源动力股份有限公司,由该公司提供发动机的燃料电池客车在北京公交线路进行1年的示范运营,累计运行20000公里。在2008年北京奥运会和残奥会期间连续运行66天无故障,累计运行4500公里以上。在2010年上海世博会上,新源动力为42台车提供燃料电池发动机,占全部新能源汽车的40%,展示了中国新能源研究的良好形象。
      我国首次采用质子交换膜燃料电池作为主动力的“致远一号”飞艇于2009年11月8日在上海宝山区的飞艇基地试飞成功。采用了由大连化物所与新源动力公司研发的10kW质子交换膜燃料电池的能源系统,实现了国内燃料电池在飞艇上的首次试用。

 

2、50W直接醇类燃料电池移动电源系统
      50W直接醇类燃料电池移动电源系统能量密度高达538Wh/kg,约为铅酸电池的20倍,锂离子电池的2-3倍。与国际同类产品相比,该系统体积减小30%、燃料效率提高30%。该系统进行了为期2个多月的现场试验,野外作业时间从几十分钟或几小时延长至一周,实现了我国高容量便携式移动电源从“无”到“有”的跨越。

3、千瓦级中温SOFC电堆
      突破了管型电池低成本制备的关键技术,解决了电解质膜和连接体薄膜的不完全致密问题,降低了固体氧化物燃料电池的成本,开发出阳极支撑管型电池;解决了管型电池的串并联技术问题,实现了电池堆的稳定运行。

4、固体聚合物电解制氢
      固体聚合物纯水电解技术制氢/氧,与碱性制氢技术相比,具有低功耗、高纯度、系统简化的优点,产氢/氧纯度可达99.99%,产氢可达5Nm3/h,制氢压力可达4MPa.产氢。1Nm3的制氢机稳定运行近3000小时。

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