一种碳纳米管自催化生长的双功能氧电催化剂及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN117895009A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202211220175.4

    申请日:2022-10-08

    Abstract: 本发明涉及一种碳纳米管自催化生长的双功能氧电催化剂及其制备方法和用途,该催化剂主要是在具有优异导电能力的碳材料基底的表面通过FexNiy合金纳米颗粒对于碳纳米管的自催化生长作用得到直径~50nm的三维多孔碳纳米管。这种独特的催化剂制备方法构建了具有丰富缺陷和多活性位点的三维多孔结构,从而有利于氧还原反应和氧析出反应的进行。该催化剂的特征为通过铁镍合金的形成催化生长得到了多孔碳纳米管,其增强了氧还原和氧析出反应中的中间氧反应物种的传输和碳材料的稳定性,故而制备的催化剂表现出优越的氧电催化双功能性,在可充电锌‑空气电池领域具有良好的应用前景。

    一种表征氧电极材料的H3O+传输性的方法

    公开(公告)号:CN114665131B

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN202210180389.7

    申请日:2022-02-24

    Abstract: +本发明涉及一种表征氧电极材料的H3O传输性的方法,步骤:步骤1,在Nafion膜的一侧喷涂氧电极材料,再在氧电极材料的一侧热压Nafion膜;分别再在Nafion膜的外侧喷涂Pt/C电极,形成Pt/C|Nafion|阴极材料|Nafion|Pt/C结构;在结构的两侧分别装配碳纸形成质子交换膜燃料电池;步骤2,在质子交换膜燃料电池的两侧分别通氢气和空气进行单电池测试,在开路电压+下阻抗测试,并通过阻抗计算H3O 导电率。本方法利用了Nafion膜的电子绝缘特性,隔绝氧化物层两侧的电子传输,实现H3O+的层间传输,并对结果进行评估。

    一种质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料在工作状态下的质子吸收能力的检测方法

    公开(公告)号:CN114705741B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202210180380.6

    申请日:2022-02-24

    Abstract: 本发明涉及一种质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料在工作状态下的质子吸收能力的检测方法,步骤:步骤1,在电解质的一侧喷涂氧电极材料,煅烧处理后,再在电解质的另一侧涂银;步骤2,将电解质的两侧连接闭合回路,并分别在低温和高温条件下施加电流,同时在荧光模式下测定Fe元素的K‑edge特性;步骤3,再在带水汽的环境下重复步骤2的测试;若带水汽条件下Fe的价态回升,则判定材料体相能够吸收质子。本方法通过同步辐射测试,观测电极反应发生时材料的电子结构变化以及金属价态变化,最终实现对水汽亲和性情况的检测。

    一种质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料在工作状态下的质子吸收能力的检测方法

    公开(公告)号:CN114705741A

    公开(公告)日:2022-07-05

    申请号:CN202210180380.6

    申请日:2022-02-24

    Abstract: 本发明涉及一种质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料在工作状态下的质子吸收能力的检测方法,步骤:步骤1,在电解质的一侧喷涂氧电极材料,煅烧处理后,再在电解质的另一侧涂银;步骤2,将电解质的两侧连接闭合回路,并分别在低温和高温条件下施加电流,同时在荧光模式下测定Fe元素的K‑edge特性;步骤3,再在带水汽的环境下重复步骤2的测试;若带水汽条件下Fe的价态回升,则判定材料体相能够吸收质子。本方法通过同步辐射测试,观测电极反应发生时材料的电子结构变化以及金属价态变化,最终实现对水汽亲和性情况的检测。

    一种可逆质子陶瓷电池及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN120033283A

    公开(公告)日:2025-05-23

    申请号:CN202410184551.1

    申请日:2024-02-19

    Abstract: 本发明涉及一种基于喷涂工艺制备电解质的高性能可逆质子陶瓷电化学电池方法和用途,属于固体氧化物可逆电池技术领域。在制备阳极和电解质的制备上采用干压和喷涂结合的工艺,采用干压法制备氢电极坯体,并在阳极胚体上采用喷涂法制备电解质薄膜,相较于共压法可以获得更薄的电解质薄膜并促进氢电极与电解质之间的致密连接。通过调整元素比例采用溶胶凝胶法通过调整元素比例合成的RP结构的空气电极材料Sr3Co1.6Fe0.2Nb0.2O7‑δ(RP‑SCFN)应用于该电池,考虑到该电极为钙钛矿‑岩盐的层状结构,存在层间氧空位可以作为额外的离子迁移路径从而促进PCEC获得更高的功率密度以及电解电流密度。

    一种高质子电导的质子导体燃料电池阴极材料、制备方法及用途

    公开(公告)号:CN115498195A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202211108674.4

    申请日:2022-09-13

    Abstract: 本发明制备了一种新型的氧离子、质子以及电子混合导体的固体氧化物燃料电池阴极材料,阴极材料组成分子式为BaCo0.4Fe0.4Zn0.1Y0.1O3‑δ,属于固体氧化物燃料电池阴极材料领域。阴极材料在拥有一定的氧离子以及电子导电率的情况下,还具备优异的质子导电能力,具备质子、氧离子以及电子混合导电性,使BCFZnY在质子导体上具备优异的电化学性能。通过Zn在B位对钙钛矿材料BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3‑δ进行取代的策略,同时实现了阴极材料水合能力和质子电导率的提升,同时提升了材料的氧空位含量,在600℃下的单电池最大输出功率高达982mW·cm‑2。

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