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公开(公告)号：CN115799531A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211516042.1
申请日：2022-11-29
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池非贵金属氮碳负载铂合金电催化剂及制备方法与应用，属于燃料电池领域。该方法以咪唑类金属有机框架高温碳化得到金属氮碳为载体，将铂的前驱体与金属氮碳超声分散，干燥，在还原性气氛中热处理并结合酸洗刻蚀工艺得到催化剂。氮掺杂的碳载体能够抑制高温焙烧过程中纳米颗粒的团聚，有利于得到金属纳米颗粒小且分散均匀的催化剂。此外，催化剂中的过渡金属从载体中引入，无需添加额外的金属盐。电化学研究表明，本发明制备的催化剂具有优异的电化学活性及稳定性。本发明的制备方法简单，易于批量化生产。
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公开(公告)号：CN109873174B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201711260763.X
申请日：2017-12-04
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/92
Abstract: 本发明涉及一种低温燃料电池用三维载体担载铂钯钴合金结构催化剂的制备方法。具体的说是，首先将碳纳米管与活性碳氧化预处理，再进行氧化石墨烯、含氧碳纳米管与含氧活性碳的三维组装，接着进行完成氧化石墨烯的还原及PtPdCo金属纳米颗粒的担载，之后除去PtPdCo合金纳米颗粒中的不稳定的钴元素，最后热处理促使PtPdCo合金纳米颗粒的充分合金化。测试发现，其氧还原催化活性与稳定性良好。采用该制备方法得到的催化剂材料在质子交换膜燃料电池方面具有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN109841856B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201711213907.6
申请日：2017-11-28
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种小于3nm的单分散的铂铁、铂钴与铂镍核壳催化剂及其应用。具体的说是在溶液中，先在溶液中制备铁、钴或镍金属纳米颗粒，再用所得到的铁、钴或镍金属纳米颗粒做晶核制备超小核壳纳米颗粒，最后将超小核壳纳米颗粒担载到载体上，即得到燃料电池用担载型的超小核壳纳米颗粒电催化剂。测试发现，小于3nm的单分散的铂钴核壳催化剂的氧还原催化活性是商业化催化剂的7.8倍。采用该制备方法得到的超小核壳电催化剂在质子交换膜燃料电池方面具有巨大的应用前景。
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公开(公告)号：CN110813274B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201810911627.0
申请日：2018-08-10
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种超细双金属IrRu纳米线型催化剂及其制备和应用，具体为:超细双金属IrRu纳米线的制备,以氯铱酸、氯化钌为金属前驱体盐，加入表面活性剂，溶解于有机溶剂中，搅拌一段时间后，加入还原剂，一定的温度下反应一段时间后，经过离心、洗涤、干燥步骤制得非负载型IrRu纳米线。然后取适量的IrRu纳米线的反应液，加入碳载体，搅拌反应12小时，经过离心洗涤、真空干燥制备得到碳负载型纳米线催化剂。TEM测试表明：纳米线直径分布介于1‑3纳米之间，纳米线相互之间呈网络连接，无明显团聚现象。LSV测试表明：在50mV过电位下的质量比活性是商业化Pt/C的4.2倍。在碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化(HOR)以及碱性水电解池(HER/OER)电催化中具有较好的应用价值。
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公开(公告)号：CN111244511A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN201811446370.2
申请日：2018-11-29
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M8/1018 , H01M8/1069 , C08J5/22
Abstract: 本发明涉及一种碱性阴离子交换膜的制备方法，该方法通过将阴离子交换树脂前驱体和官能化试剂分别溶解在油相和水相中，利用树脂前驱体和官能化试剂在两相界面处发生官能化反应，并原位自组装成膜。该方法克服了传统均相溶液官能化反应时产生的凝胶问题，且制备的碱性阴离子交换膜有序化程度高，具有多级孔分布，厚度可控；而且该膜表现出较高的离子电导率和良好的水传输特性，将其用于碱性阴离子交换膜燃料电池表现出良好的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110813274A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201810911627.0
申请日：2018-08-10
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种超细双金属IrRu纳米线型催化剂及其制备和应用，具体为:超细双金属IrRu纳米线的制备,以氯铱酸、氯化钌为金属前驱体盐，加入表面活性剂，溶解于有机溶剂中，搅拌一段时间后，加入还原剂，一定的温度下反应一段时间后，经过离心、洗涤、干燥步骤制得非负载型IrRu纳米线。然后取适量的IrRu纳米线的反应液，加入碳载体，搅拌反应12小时，经过离心洗涤、真空干燥制备得到碳负载型纳米线催化剂。TEM测试表明：纳米线直径分布介于1-3纳米之间，纳米线相互之间呈网络连接，无明显团聚现象。LSV测试表明：在50mV过电位下的质量比活性是商业化Pt/C的4.2倍。在碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化(HOR)以及碱性水电解池(HER/OER)电催化中具有较好的应用价值。
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公开(公告)号：CN109935846A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201711349480.2
申请日：2017-12-15
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
IPC: H01M4/90
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池电催化剂载体及其制备方法。所述电催化剂载体为功能化炭黑/石墨烯复合材料，其制备方法包括以下步骤：首先用阳离子聚合物对炭黑进行功能化修饰使其带正电荷，然后与带负电荷的氧化石墨烯通过静电自组装形成功能化炭黑/氧化石墨烯多级结构，最后经化学、电化学等方法将其中的氧化石墨烯还原为石墨烯，以进一步提高复合材料的导电性。本制备方法简便易行，成本低廉，易于推广使用。研究发现，本发明制备的复合材料具有三维多孔结构，较大的比表面积，良好的导电性，并且更易捕获和均匀分散纳米金属粒子。电化学测试表明，以该功能化炭黑/石墨烯复合材料为载体制备的电催化剂具有活性高且性能稳定的优点。
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公开(公告)号：CN109935840A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201711349498.2
申请日：2017-12-15
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种燃料电池用Pt基催化剂的制备方法。本发明基于溶液自组装法合成了PDDA功能化修饰的炭黑-石墨烯复合物，并进一步经过溶剂热还原得到了三维多孔的Pt/功能化炭黑-石墨烯复合催化剂。研究发现，该三维复合催化剂具有高比表面积，丰富的孔道结构，良好的导电性，优异的离子传输能力，较小的粒径尺寸和均匀的粒径分布。电化学测试结果表明，该三维多孔的Pt/功能化炭黑-石墨烯复合催化剂具有优异的氧还原催化活性和循环稳定性，可作为质子交换膜燃料电池的高效阴极催化剂。
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公开(公告)号：CN109873175A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201711262723.9
申请日：2017-12-04
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种低温燃料电池用氮化三维载体担载铂钴铱合金结构催化剂的制备方法。具体的说是，首先将碳纳米管氧化预处理，再进行氧化石墨烯还原及其与含氧碳纳米管的氮化及三维组装，接着进行完成二维TaC纳米片层在三维组装载体上原位合成，继而完成金属纳米颗粒的担载，之后除去PtCoIr合金纳米颗粒中的不稳定的钴元素，最后热处理促使PtCoIr合金纳米颗粒的充分合金化。测试发现，其氧还原催化活性与稳定性良好。采用该制备方法得到的电催化剂在低温质子交换膜燃料电池方面具有巨大的应用前景。
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公开(公告)号：CN109560299A
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201811400630.2
申请日：2018-11-22
Applicant: 中国科学院大连化学物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种纳米线网结构PtCu合金催化剂的制备方法，利用水来增强多元醇的还原能力，可在相对较低温度下还原铂盐和铜盐得到PtCu合金，并可通过添加能同时与铂离子和铜离子配位且不溶于多元醇的水溶性磷酸盐来人为构筑水与多元醇之间的微观相分离界线，从而达到制备具有纳米线网结构的PtCu合金催化剂的目的。本发明方法工艺简单，反应条件温和、易控，无需添加有机大分子作结构导向剂，是一种简便、高效的纳米线网结构PtCu合金催化剂的制备方法，所制备的纳米线网结构PtCu合金催化剂可用于燃料电池氧电极中。
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