负责PEM电解槽核心部件(膜电极、双极板)的研发迭代及整槽性能优化,衔接材料选型、结构设计与测试验证全流程,推动产品从实验室原型向工业化样机转化,支撑公司10kW级工业电解槽的客户交付与量产准备。
- 主导PEM电解槽膜电极(MEA)的配方优化与批量制备工艺开发,针对传统Pt/C催化剂载量高(>0.4mg/cm²)导致的成本瓶颈,采用Pt-Co合金纳米颗粒负载策略,结合原子层沉积(ALD)技术实现催化剂层薄化(载量降至0.25mg/cm²);同步通过COMSOL模拟优化催化剂层孔隙率(从0.3提升至0.42),使MEA峰值电流密度从1.8A/cm²提升至2.2A/cm²,单池电压降低0.15V(@1.5A/cm²),直接推动催化剂成本下降35%。
- 负责双极板(BPP)流场结构创新,针对传统蛇形流场传质死区问题,引入仿生树状分支流场,使用ANSYS Fluent进行多相流仿真(模拟氢气/氧气分布均匀性),优化流道宽度(1mm→0.8mm)与深度(0.5mm→0.6mm),使整槽气体利用率从85%提升至92%,压降降低15%(@1.0A/cm²),解决了高电流密度下气体累积导致的性能衰减问题。
- 搭建PEM电解槽单池加速老化测试平台,整合气体流量控制器(MFC)、电化学工作站与温压传感器,设计80℃/1.5V恒压工况测试方案,识别出催化剂层裂纹是耐久性衰减主因;推动材料团队调整催化剂烧结温度(500℃→450℃),使MEA耐久性从5000小时延长至8000小时,满足工业级寿命要求。
- 协同机械与工艺团队优化整槽装配工艺,针对膜电极与双极板界面接触电阻高的问题,引入激光测厚仪监控GDL压缩率(15%→18%),开发自动热压设备(温度±1℃、压力均匀性±5%),使整槽内阻降低8%,峰值功率密度从1.2W/cm²提升至1.4W/cm²,支撑10kW工业样机一次性通过客户性能验收。