公开(公告)号：CN119481109A

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202411599148.1

申请日：2024-11-08

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 王伟 ,  张翰 ,  赵千禧 ,  施耀安 ,  刘甜甜

IPC: H01M4/92 ,  H01M4/88 ,  H01M8/1004 ,  C23C18/48 ,  C22C30/02

Abstract: 本发明属于燃料电池领域，提供一种自支撑的低铂六元纳米高熵合金电极的制备方法及其构筑的高性能燃料电池膜电极。所述膜电极包括高熵活性金属、多孔导电基底和阴离子交换膜，所述膜电极的贵金属负载量≤5％。与现有技术相比优点为：本发明通过均匀分布六元高熵纳米合金的自支撑电极结构设计，显著提升了膜电极的电化学稳定性，能表现出更强的抗毒化能力，适用于多种燃料电池；自支撑结构在无高聚物粘合剂的情况下，优化了三相界面的传质特性，使活性位点与载体紧密附着，提升了电极整体的导电性和稳定性，提高了膜电极的催化效率；尤其是在低铂条件下，延长了膜电极的使用寿命，大幅降低了膜电极的成本，有助于推动燃料电池在可持续能源系统中的广泛应用。

公开(公告)号：CN119771497A

公开(公告)日：2025-04-08

申请号：CN202411658895.8

申请日：2024-11-20

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 王伟 ,  刘甜甜 ,  周瑶 ,  施耀安 ,  徐天童

IPC: B01J31/22 ,  H01M4/90 ,  H01M4/88 ,  H01M12/06 ,  H01M10/054 ,  H01M10/052 ,  H01M4/62 ,  B01J35/33

Abstract: 本发明提供了一种金属簇/聚酞菁网络复合的有机电催化材料合成及氧还原应用。以含苯环的酸酐、氯化盐和尿素为原料，高温反应，冷却后多次纯化，得到边缘功能化的聚酞菁网络前体；后将所得聚酞菁网络前体用合适溶剂分散为溶液A；同时将三氟乙酸盐与叔丁基金属化合物混合在合适溶剂中形成金属簇，将金属簇合物溶于溶剂为溶液B；将前述两种溶液混合并放置过夜，过滤纯化后球磨处理，最终得到目标金属簇/聚酞菁网络复合有机催化剂。本发明设计的聚酞菁氧还原有机催化材料，原料成本低且制备简单。经测试本发明比Pt/C半波电位高100mV，加速老化2500圈后E1/2降低值比Pt/C低30mV，具有高活性和高稳定性，可应用于涉及氧还原过程的锂电池、燃料电池等器件。

公开(公告)号：CN119455620A

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202411593430.9

申请日：2024-11-08

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 王伟 ,  周玉雪 ,  黄钰懿 ,  施耀安 ,  张翰

IPC: B01D53/32 ,  B01D53/86 ,  B01D53/62 ,  C25B11/052 ,  C25B11/075 ,  C25B1/23 ,  C25B1/50 ,  C25B3/01 ,  C25B3/26 ,  C01B19/00 ,  B82Y30/00

Abstract: 本发明提供了一种高效、经济的工业烟道气电化学碳捕集(二氧化碳直接电转化)催化电极。该电极以硒化物为基础，经过精细处理，优化了结构和表面特性，显著提升了工业烟道气中二氧化碳的电催化还原性能。应用中，制备后的电极具备独特的隔氧功能，避免了氧还原反应的不利影响，表现出优异的碳捕集效果，能够将捕集的二氧化碳高效转化为附加值的化学产品或燃料(如乙醇、乙酸等)。此外，该电极具有良好的稳定性，能够在长期使用中保持催化性能，满足工业应用需求。本发明为减少化石燃料使用造成的碳足迹，提供了一种有效的电化学碳捕集方法，对于抑制温室气体增加及促进碳捕集、利用与封存(CCUS)技术的发展具有重要意义。

公开(公告)号：CN119913540A

公开(公告)日：2025-05-02

申请号：CN202411658914.7

申请日：2024-11-20

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 王伟 ,  施耀安 ,  高明姝 ,  刘甜甜

IPC: C25B11/031 ,  B01D53/32 ,  C25B11/065 ,  C25B11/091 ,  C25B1/23 ,  B33Y10/00 ,  B33Y40/20 ,  B33Y70/10 ,  B33Y80/00

Abstract: 本发明提供一种墨水直写3D打印技术(DIW)制备的Fe‑N‑C碳基催化电极的方法。具体来说，将明胶加入缓冲液，加入交联剂，透析，冷冻干燥得到甲基丙烯酰化明胶(GelMA)，然后将GelMA与光引发剂按比例在水中混合溶解，再与新的明胶按规定比例在水中混合均匀，超声得到可印刷油墨，最后墨水直写直接打印成各种3D构件，打印前体先冷冻干燥，后进行碳化处理和活性位掺杂，最终得到墨水直写3D打印Fe‑N‑C碳基催化电极。本发明能构建任意形状的3D碳基活性电极，且电极的规格和形状等参数都可通过调整墨水直写打印的模型参数来实现控制，基于该打印工艺可开发用于多种电化学装置所需的催化电极，可应用于电化学碳捕集等诸多电催化化工领域。