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公开(公告)号：CN101259437B
公开(公告)日：2011-06-08
申请号：CN200810035821.3
申请日：2008-04-10
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种氧还原电催化剂及其制备方法，为一种负载型催化剂，由过渡金属三乙烯四胺螯合物和碳黑载体组成，其中过渡金属三乙烯四胺螯合物由过渡金属盐与三乙烯四胺反应得到。本发明一种氧还原电催化剂使用了结构简单、价格低廉的三乙烯四胺，克服了传统用的大环化合物卟啉和钛菁及其衍生物，其制备工艺简单、成本低、环境友好、催化活性较好，氧还原峰电位为0.6745(vs.NHE)，氧还原峰电流为1.493mA/cm2，稳定性较高，循环24小时后氧还原催化性能没有明显的下降。本发明的氧还原电催化剂可应用于质子交换膜燃料电池、直接醇类燃料电池和金属-空气电池阴极材料等领域。
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公开(公告)号：CN101621126B
公开(公告)日：2011-06-08
申请号：CN200910056321.2
申请日：2009-08-13
Applicant: 上海交通大学
CPC classification number: Y02P70/56
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池膜电极的制备方法，其中阴极催化剂层由直接制备非贵金属催化剂得到。该膜电极的制备方法包括：(1)预处理质子交换膜；(2)将贵金属催化剂配成浆料后涂覆到预处理过的质子交换膜的一侧得到阳极催化剂层；(3)将负载型过渡金属螯合物涂覆在阴极扩散层上，在气体保护下热处理直接得到阴极催化剂层；(4)按照阴极扩散层-阴极催化剂层-质子交换膜-阳极催化剂层-阳极扩散层的顺序塑封得到一种燃料电池膜电极。所制的燃料电池膜电极的开路电压为0.78-0.85V，最大功率达到96-110mW/cm2。本发明的优点是可以同时实现阴极催化剂的制备和阴极催化剂层的制备，突破了传统的由先制备得到催化剂再到制备催化剂层的思路，大大简化了燃料电池膜电极的制备工艺，缩短了制备路线，操作简单，便于大规模生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101890365A
公开(公告)日：2010-11-24
申请号：CN201010245426.5
申请日：2010-08-05
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种燃料电池技术领域的非贵金属为氧还原催化剂及其制备方法。催化剂由在碳纳米管载体上配位的过渡金属盐和有机物构成，其中：过渡金属和有机物的配比为10∶1-1∶10。制备方法，包括：称取多壁碳纳米管预处理；将经过预处理的多壁碳纳米管放入反应器中，加热，然后抽真空降温；向反应器中缓慢加入有机溶剂，然后滴加有机物，搅拌；再加入过渡金属盐溶液；将其加入反应器中并搅拌。将所得溶液在旋转蒸发仪中蒸干溶剂，并磨细成粉末；将粉末在惰性气体的保护下在热处理，即得到氧还原催化剂。本发明大大提高了所获得的多壁碳纳米管载过渡金属螯合物催化剂活性位的分散性，明显提高了氧还原性能。
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公开(公告)号：CN101306385A
公开(公告)日：2008-11-19
申请号：CN200810040156.7
申请日：2008-07-03
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池用氧还原催化剂及其制备方法，为一种负载型催化剂，由过渡金属螯合物和碳黑载体组成，其中过渡金属螯合物由过渡金属盐与二乙烯三胺反应得到。过渡金属螯合物分子内含有MN3结构(M为过渡金属，N为氮原子)，为催化氧还原反应提供活性位。本发明的催化剂以价格低廉的二乙烯三胺为原料，克服了传统的金属卟啉和金属酞菁等大环化合物氧还原催化剂的原料成本高和不适宜大规模工业化生产的问题，具有制备工艺简单、条件温和、过程安全和成本低等优点，其催化性能与金属卟啉氧还原相当，而且有较好的抗甲醇氧化性能，可用于燃料电池的阴极氧还原反应。
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公开(公告)号：CN101259437A
公开(公告)日：2008-09-10
申请号：CN200810035821.3
申请日：2008-04-10
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种氧还原电催化剂及其制备方法，为一种负载型催化剂，由过渡金属三乙烯四胺螯合物和碳黑载体组成，其中过渡金属三乙烯四胺螯合物由过渡金属盐与三乙烯四胺反应得到。本发明一种氧还原电催化剂使用了结构简单、价格低廉的三乙烯四胺，克服了传统用的大环化合物卟啉和钛菁及其衍生物，其制备工艺简单、成本低、环境友好、催化活性较好，氧还原峰电位为0.6745(vs.NHE)，氧还原峰电流为1.493mA/m2，稳定性较高，循环24小时后氧还原催化性能没有明显的下降。本发明的氧还原电催化剂可应用于质子交换膜燃料电池、直接醇类燃料电池和金属—空气电池阴极材料等领域。
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公开(公告)号：CN101890365B
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201010245426.5
申请日：2010-08-05
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种燃料电池技术领域的非贵金属为氧还原催化剂及其制备方法。催化剂由在碳纳米管载体上配位的过渡金属盐和有机物构成，其中：过渡金属和有机物的配比为10∶1-1∶10。制备方法，包括：称取多壁碳纳米管预处理；将经过预处理的多壁碳纳米管放入反应器中，加热，然后抽真空降温；向反应器中缓慢加入有机溶剂，然后滴加有机物，搅拌；再加入过渡金属盐溶液；将其加入反应器中并搅拌。将所得溶液在旋转蒸发仪中蒸干溶剂，并磨细成粉末；将粉末在惰性气体的保护下在热处理，即得到氧还原催化剂。本发明大大提高了所获得的多壁碳纳米管载过渡金属螯合物催化剂活性位的分散性，明显提高了氧还原性能。
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公开(公告)号：CN101621126A
公开(公告)日：2010-01-06
申请号：CN200910056321.2
申请日：2009-08-13
Applicant: 上海交通大学
CPC classification number: Y02P70/56
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池膜电极的制备方法，其中阴极催化剂层由直接制备非贵金属催化剂得到。该膜电极的制备方法包括：(1)预处理质子交换膜；(2)将贵金属催化剂配成浆料后涂覆到预处理过的质子交换膜的一侧得到阳极催化剂层；(3)将负载型过渡金属螯合物涂覆在阴极扩散层上，在气体保护下热处理直接得到阴极催化剂层；(4)按照阴极扩散层-阴极催化剂层-质子交换膜-阳极催化剂层-阳极扩散层的顺序塑封得到一种燃料电池膜电极。所制的燃料电池膜电极的开路电压为0.78-0.85V，最大功率达到96-110mW/cm 2 。本发明的优点是可以同时实现阴极催化剂的制备和阴极催化剂层的制备，突破了传统的由先制备得到催化剂再到制备催化剂层的思路，大大简化了燃料电池膜电极的制备工艺，缩短了制备路线，操作简单，便于大规模生产。
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