公开(公告)号：CN118308752A

公开(公告)日：2024-07-09

申请号：CN202410268391.9

申请日：2024-03-10

Applicant: 河南工业大学

Inventor： 王刚 ,  唐文帅 ,  乔珑浩 ,  夏宇婷 ,  白红娟 ,  陈孝东 ,  卢明霞 ,  黄伟国 ,  孟涛 ,  王飞飞

IPC: C25B11/091 ,  C25B11/067 ,  C25B1/04 ,  C25B11/04

Abstract: 本发明涉及析氧反应和析氢反应电催化剂制备研究领域，提供了一种低成本高性能的聚苯胺基双功能电催化剂的制备方法。以聚苯胺（PANI）为载体，通过浸渍‑退火结合的方法制备了用于电解海水的双功能电催化剂。本发明的有益效果为：原材料成本低廉，无毒无害，易于得到；反应温度平稳，反应温和，易于控制。制备了一种Ni掺杂Fe3N纳米片形态的电催化剂。消耗PANI形成的碳基体使Fe3N纳米片得到了充分的分散，并且可以提高材料导电性，另外通过热退火处理形成了大量Fe‑N键和pyridinic‑N物种，能够有效增强材料的结构稳定性和加速电解质中氧气释放。更重要的是，在材料中掺杂适量的金属Ni可以明显提高电导率和增加活性位点的密度，Ni和Fe可以通过协同作用来促进电荷转移，并且稳定氧中间物的吸附，能够有效提高材料的催化性能。

公开(公告)号：CN116180132A

公开(公告)日：2023-05-30

申请号：CN202310100460.0

申请日：2023-02-12

Applicant: 河南工业大学

Inventor： 王刚 ,  唐文帅 ,  杨帅 ,  陈孝东 ,  黄兰 ,  张嘉宁 ,  夏宇婷 ,  李文清 ,  王静 ,  王飞飞

IPC: C25B11/091 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明涉及析氧反应电催化剂及其制备方法的研究领域，提供了一种低成本高性能的含有异质结的聚苯并咪唑基电催化剂及其制备方法。以含有氧磷基团的聚苯并咪唑聚合物（PBI‑OP）为载体，通过浸渍‑退火结合的方法制备了用于析氧反应的电催化剂。本发明的有益效果为：原材料成本低廉，无毒无害，易于得到；反应温度平稳，反应温和，易于控制。制备了一种纳米颗粒形态的OER电催化剂，这种催化剂中含有Ni3P/Ni异质结结构，在异质结界面上，可以使电子重新排列来修饰活性位点，不同活性位点通过协同作用来促进反应动力学，从而表现出优秀的OER催化活性。更重要的是，Ni3P可以作为一种有效的保护壳，能够明显抑制电催化剂在高电流密度下的电化学腐蚀，提高稳定性。另外，热退火处理使催化剂中产生了大量的pyridinic N和pyrrolic N物种，有利于电解质溶液中O2的快速释放，降低了OER过电位。

公开(公告)号：CN117913330A

公开(公告)日：2024-04-19

申请号：CN202410268389.1

申请日：2024-03-10

Applicant: 河南工业大学

Inventor： 王刚 ,  杨帅 ,  乔珑浩 ,  夏宇婷 ,  卢明霞 ,  白红娟 ,  李书威 ,  姚淇方 ,  王飞飞 ,  华冰艳

IPC: H01M8/103 ,  H01M8/1041 ,  H01M8/1072

Abstract: 本发明涉及质子交换膜制备研究领域，提供了用于燃料电池的磺化聚苯并咪唑‑聚苯并咪唑嵌段共聚物基质子交换膜及其制备方法。通过磺化聚苯并噻唑和聚苯并咪唑的共聚反应，随后辅以高温处理制备了嵌段和嵌段后疏水相交联的质子交换膜。本发明的有益效果为：原材料成本低廉，无毒无害；反应平稳，易于控制。制备了一种疏水相交联的磺化嵌段聚合物质子交换膜，此种嵌段交联膜亲水链段相互连通，加速了质子的转移，进而赋予质子交换膜更高的质子传导率。此外，在保持亲水相在相对稳定的情况下，选择对膜的疏水相进行交联，这样所得的磺化聚合物膜的氧化稳定性会得到改善，同时不会造成质子电导率的明显下降。