公开(公告)号：CN109728308A

公开(公告)日：2019-05-07

申请号：CN201811604520.8

申请日：2018-12-26

申请人： 中国科学院上海高等研究院 ,  上海卡耐新能源有限公司

发明人： 杨辉 ,  刘啸 ,  邹志青 ,  陈驰 ,  邹亮亮 ,  李媛 ,  张勍

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M4/90

摘要： 本发明提供一种ZIFs衍生非贵金属氧还原催化剂及其制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：1)将铁盐、锌盐和2-甲基咪唑在溶剂中溶解并反应，得到Fe掺杂ZIFs前驱体，然后干燥；2)将干燥后的Fe掺杂ZIFs前驱体在保护气体保护下进行第一次热处理；3)将第一次热处理物进行酸洗、过滤、洗涤和干燥；4)将干燥物进行第二次热处理，即得到所述ZIFs衍生非贵金属氧还原催化剂。本发明的ZIFs衍生非贵金属氧还原催化剂呈现出多孔结构同时具有丰富的微孔和介孔，杂原子掺杂量高，且含有Fe2N和FeNx两种活性位点，有利于氧还原活性的提高。

公开(公告)号：CN108899554A

公开(公告)日：2018-11-27

申请号：CN201810594065.1

申请日：2018-06-11

申请人： 中国科学院上海高等研究院

发明人： 杨辉 ,  程庆庆 ,  邹志青 ,  陈驰 ,  邹亮亮

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  H01M8/10

摘要： 本发明提供一种包覆型Fe/Co氮掺杂碳纳米纤维网络结构催化剂及其制备方法和用途，所述制备方法至少包括以下步骤：将有机含氮聚合物与含Fe/Co金属盐溶解于有机溶剂中形成均相纺丝溶液；所述有机含氮聚合物和含Fe/Co金属盐的质量比为10：1~4：1；将所述均相纺丝溶液进行电纺丝，形成复合纳米纤维布；将所述复合纳米纤维布进行预氧化处理；将所述复合纳米纤维布进行预碳化处理，得到纤维材料；将所述纤维材料进行高温NH3蚀刻处理。制备方法简单，产物结构均匀且催化性能优异，无论是酸性还是碱性介质下都表现出极好的氧还原反应(ORR)电催化活性和稳定性。

公开(公告)号：CN118147693A

公开(公告)日：2024-06-07

申请号：CN202410267453.4

申请日：2024-03-08

申请人： 中国科学院上海高等研究院

发明人： 杨辉 ,  赵浩 ,  乐舟莹 ,  陈驰 ,  邹志青 ,  程庆庆 ,  王国樑 ,  李军

IPC分类号： C25B11/091 ,  C25B11/052 ,  C25B11/031 ,  C25B9/23 ,  C25B1/04 ,  B82Y20/00 ,  B82Y30/00

摘要： 本发明提供一种高熵合金量子点催化剂、膜电极及其制备方法和应用，包括以下步骤：S1、将金属盐溶于多元醇，得混合溶液；S2、用惰性气体置换混合溶液中的空气，得前驱体溶液；S3、微波辐射对前驱体溶液热处理，经离心、洗涤、干燥，得高熵合金量子点；S4、将高熵合金量子点超声分散于多元醇中，形成单一分散液；S5、向单一分散液中加入碳载体并超声处理，经离心、洗涤、干燥，得到碳负载的高熵合金量子点催化剂。本发明实现超小粒径高熵合金量子点的合成，提升PtRu基电催化剂中Pt、Ru位点的反应动力学和催化效率，增加Pt、Ru原子附近的局域电子密度，削弱质子吸附强度，显著提升单个活性位点的催化效率。

公开(公告)号：CN116926585A

公开(公告)日：2023-10-24

申请号：CN202210328358.1

申请日：2022-03-30

申请人： 中国科学院上海高等研究院

发明人： 乐舟莹 ,  董姝 ,  张凤茹 ,  程庆庆 ,  王国樑 ,  陈驰 ,  邹志青 ,  杨辉

IPC分类号： C25B9/23 ,  C25B11/02 ,  C25B1/04

摘要： 本发明提供一种膜电极及其制备方法和应用，膜电极包括：质子交换膜，及位于所述质子交换膜至少一侧的第一催化层；第一催化层的微观结构包括若干呈有序化排布的纳米单元，以使第一催化层呈现为有序化纳米阵列，其中，纳米单元组分呈梯度化排布。本发明的梯度化有序纳米阵列第一催化层有效解决了传统无序结构催化层气液传质受阻、贵金属催化剂利用率低、膜与催化层界面电阻大及界面稳定性差的问题；本发明将带有AAO模板的第一催化层与质子交换膜热压，再将模板分离得到的膜电极保证了催化层中纳米阵列结构不坍塌，且在质子交换膜表面呈现垂直排布，有效解决了传统多孔催化层与质子交换膜热压时结构易于坍塌的问题。

公开(公告)号：CN116137331A

公开(公告)日：2023-05-19

申请号：CN202111366837.4

申请日：2021-11-18

申请人： 中国科学院上海高等研究院

发明人： 陈驰 ,  邹健 ,  邹志青 ,  杨辉

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  C01B32/05

摘要： 本发明提供一种三维有序多孔氧还原催化剂及其制备方法、应用，所述制备方法包括以下步骤：1)将表面吸附有前驱体溶液的模板于含催化剂的反应介质中反应，得到负载有Fe掺杂ZIF‑8的模板；前驱体溶液中含有Zn2+、Fe3+、含氮有机配体和溶剂；2)将负载有Fe掺杂ZIF‑8的模板预碳化处理，并去除模板；3)碳化处理；4)酸处理、水蒸气活化后，得到三维有序多孔氧还原催化剂。本发明制得的催化剂具有三维有序大孔、介孔、微孔的分级多孔结构，具有较高的金属掺杂含量，较大的催化剂的活性位点密度，具有高效传质作用，可应用于质子交换膜燃料电池、阴离子交换膜燃料电池或金属‑空气电池的阴极催化剂，并表现出良好的活性和耐久性。

公开(公告)号：CN118572129A

公开(公告)日：2024-08-30

申请号：CN202310189022.6

申请日：2023-02-28

申请人： 中国科学院上海高等研究院

发明人： 陈驰 ,  邹健 ,  乐舟莹 ,  杨辉

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  H01M8/1004 ,  H01M12/06

摘要： 本发明提供一种有序分级多孔Fe‑N‑C氧还原催化剂、制备方法及其应用，制备方法包括：S1、将表面浸润前驱体溶液的模板充分干燥，加入含有催化剂的甲醇中反应，得包覆模板的ZIF‑8；S2、将包覆模板的ZIF‑8预碳化处理，得ZIF‑8；S3、将ZIF‑8与第二含氮有机配体均匀混合后，高温碳化处理，得氮掺杂碳载体；S4、将氮掺杂碳载体与金属前驱体高温活化处理，得有序分级多孔Fe‑N‑C氧还原催化剂。本发明的氧还原催化剂呈一体化的多面体结构和内部贯通的多级孔结构，促进传质，同时具有高活性位密度和高活性位点利用率，用于燃料电池或金属‑空气电池的阴极催化剂，表现出优异的活性和耐久性。

公开(公告)号：CN118255998A

公开(公告)日：2024-06-28

申请号：CN202410249278.6

申请日：2024-03-05

申请人： 中国科学院上海高等研究院

发明人： 乐舟莹 ,  赵啸宇 ,  杨辉 ,  李汪伯 ,  李军 ,  陈驰

IPC分类号： C08G83/00 ,  C25B13/08 ,  C25B11/057 ,  C25B1/04

摘要： 本发明提供一种蝶烯基聚合物、制备方法及其在阴离子交换膜电解水中的用途，蝶烯基聚合物为主链上至少存在一部分多官能度的蝶烯分子接枝，其结构式如下：#imgabs0#其中，IP为蝶烯分子，#imgabs1#为芳烃分子，x为蝶烯分子的接枝度，0.01≤x≤0.4，m为蝶烯分子的官能度，3≤m≤9。本发明采用分步法合成蝶烯基聚合物，先将多环芳烃分子与N‑甲基‑4‑哌啶酮进行超酸缩合反应，形成预聚物；然后加入蝶烯分子进行接枝聚合反应。该蝶烯基聚合物可作为阴离子交换膜电解水装置中的阴离子交换膜和/或催化层树脂，解决现有技术中阴离子交换膜无法兼顾离子电导率、机械性能和碱稳定性，树脂气体透过率低、苯环易吸附催化剂影响催化剂活性的问题。

公开(公告)号：CN118007170A

公开(公告)日：2024-05-10

申请号：CN202410221932.2

申请日：2024-02-28

申请人： 中国科学院上海高等研究院

发明人： 杨辉 ,  李雨泽 ,  乐舟莹 ,  陈驰 ,  邹志青 ,  程庆庆 ,  王国樑 ,  李军

IPC分类号： C25B11/081 ,  C25B1/04 ,  C25B11/02 ,  C25B11/067 ,  C25B1/50

摘要： 本发明提供一种负载钌的碳化钼催化剂、膜电极及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：S1、将甲基咪唑溶解于甲醇中形成第一前驱液，将锌盐、钼酸溶解于甲醇中形成第二前驱液；S2、将第一、第二前驱液搅拌反应，形成混合液；S3、将混合液蒸干，用甲醇洗涤、烘干并研磨，得碳化钼前驱物粉末；S4、碳化钼前驱物粉末在惰性气氛下热处理，得碳化钼纳米颗粒；S5、还原含钌金属盐，将钌负载到碳化钼纳米颗粒上，得到负载钌的碳化钼催化剂。本发明将易挥发的含钌金属盐作为钌源，将钌高度均匀分散在碳化钼纳米颗粒表面，制备出结构稳定、催化性能好的钌负载的碳化钼催化剂，将其作为酸性析氢催化剂显著提高酸性电解水析氢催化活性。