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公开(公告)号：CN118073582A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410051582.X
申请日：2024-01-15
Applicant: 中国石油大学(华东)
Abstract: 本发明属于能源材料领域，具体涉及具有Co/Fe双金属活性位点的碳基非贵金属双功能氧电催化剂及其制备方法和最优条件，还涉及所述催化剂在锌‑空气电池阴极氧还原/析氧反应中的电催化应用；首先制备Co/Fe双活性位点的二维卟啉MOF和碳纳米管复合催化剂前驱体，然后高温热解得到非贵金属碳基催化剂；在Co/Fe双金属位点的协同作用下，本发明的催化剂表现出高效的氧还原和析氧电化学性能，其氧还原电化学反应的半波电位为(0.85V)比商业Pt/C催化剂高10mV；其析氧电化学反应的过电位为(370mV)比商业RuO2催化剂高20mV；将其组装成锌‑空气电池，与铂/碳催化剂相比，显示其具备更高的功率密度(105mW cm‑2)。
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公开(公告)号：CN117878339A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311744614.6
申请日：2023-12-19
Applicant: 中国石油大学(华东)
Abstract: 本发明属于新能源材料领域，具体涉及一种具有Co/Fe双金属活性位点的卟啉基多孔有机聚合物氧还原及氧析出催化剂及其制备方法，还涉及所述催化剂在锌‑空气电池阴极氧还原反应中的电催化应用。首先选取具有高本征活性的醛基取代的2，2'‑联吡啶‑Co作为基本构筑单元，将其与吡咯和铁盐原位聚合形成卟啉‑联吡啶交联的微孔聚合物(命名为PorFe‑BpyCo)。联吡啶可以调节卟啉中心铁位点的距离，且增加的2，2'‑联吡啶‑Co活性位点起到多功能的催化效果。形成聚合物后存在Fe‑N4中心向Co‑N2中心电子转移。Fe‑N4和Co‑N2分别作为氧还原和析氧反应的活性位点，Co‑N2促进分解电化学过程中产生的H2O2，使所述催化剂获得较高的四电子选择性与稳定性。在双金属位点的协同作用下，本发明的电催化剂表现出高效的氧还原和析氧电化学性能，在未热解的情况下其氧还原电化学反应的半波电位为0.75V；其析氧电化学反应的过电位为386mV比单金属位点聚卟啉催化剂小30mV。另外，将其组装成锌‑空气电池，与铂/碳催化剂相比，显示其具备可媲美商用催化剂的功率密度(77mW cm‑2)。
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公开(公告)号：CN119430141A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411620788.6
申请日：2024-11-14
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: C01B32/05 , H01M4/90 , C01B32/168 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及一种硫酸锌硫化碳材料的制备方法及其作为氧电催化剂载体的应用。首先，利用硫酸锌的良好水溶性和高温易分解特性，通过水磨法制备碳材料的水墨分散液，再经高温处理得到硫化碳材料。实验表明，该硫化方法不仅能有效掺杂硫元素，还能增加碳材料的比表面积和孔隙度，且可应用于多种碳材料。硫化后的碳材料可作为氧电催化剂载体，表现出比未硫化碳载体更好的活性和稳定性。采用该方法制备的碳材料SVDCS与酞菁铁(FePc)复合后，得到的催化剂FePc/SVDCS具有优异的氧还原活性和稳定性，半波电位为0.91V，比商业Pt/C催化剂高70mV，并且具有更好的稳定性，这表明该硫化碳材料在氧电催化剂载体领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN119627134A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411799454.X
申请日：2024-12-09
Applicant: 中国石油大学(华东)
Abstract: 本发明属于新能源材料领域，具体为一种具有Fe/Co双金属活性位点的一维酞菁基聚合物高效双功能氧电催化剂及其制备和应用。采用四氨基酞菁钴和四氨基酞菁铁，通过希夫碱反应与4,4'‑二甲酰基二苯醚(DPFE)形成聚合物(命名为Fe/Co‑DFPE‑PP)。4,4'‑二甲酰基二苯醚作为电子供体，促进电子传递；两种酞菁金属化合物具有高电化学活性，形成聚合物后存在Fe‑N4中心向Co‑N4中心电子转移。在双金属活性位点的协同作用下，本发明的催化剂表现出高效电化学性能。该催化剂氧还原电化学反应的半波电位(0.856V)比商业Pt/C催化剂高22mV，析氧电化学反应的过电位(353mV)比商业RuO2催化剂高37mV。将其应用于锌‑空气电池，比容量达1451.1mA h g‑1，远高于Pt/C基电池，且在16h充放电循环中展现更优稳定性。
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