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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
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。
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公开(公告)号：CN114975999B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202210741271.7
申请日：2022-06-28
Applicant: 河南工业大学
IPC: H01M4/60 , H01M4/1399 , H01M10/054 , C08G73/06
Abstract: 本发明设计钠离子电池阴极材料制备研究领域，提供了用于钠离子电池的磺化聚苯并噻唑基阴极材料及其制备方法。通过对不同主链结构的设计与合成，将具有新型结构的磺化聚苯并噻唑首次用作钠离子电池的阴极材料，依次来增加钠离子电池的电循环和充放电性能。本发明的有益效果为：本发明所提供的钠离子电池阴极材料的制备过程，原料价廉易得，无毒无害；反应过程操作简单，反应温度平稳温和，易于控制。本发明所生产的sPBT有机聚合物，设计合理，结构新颖，并首次在钠离子电池阴极材料方向进行运用。将砜和醚单元并入sPBT‑SE聚合物主链中，砜、醚和大量苯并噻唑单元均有效提高了阴极的充放电循环寿命，并表现出优异的充放电循环稳定性和储Na+的高可逆性。
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公开(公告)号：CN114540876A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210380414.6
申请日：2022-04-12
Applicant: 河南工业大学
IPC: C25B11/095 , C25B1/04
Abstract: 本发明涉及析氧反应电催化剂制备研究领域，提供了用于析氧反应的磺化聚苯并咪唑基电催化剂及其制备方法。以聚合物磺化聚苯并咪唑为载体，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，此种纳米颗粒中存在的微晶石墨结构优化了OER导电性。采用退火处理后会生成吡咯‑N金属配位点，通过Co与sPBI的强相互作用，可以形成Co‑N配位键，这可以提高纳米颗粒的结构稳定性。同时产生吡啶‑N物种，可以加速O2的释放，降低了OER过电位。最后，退火处理后会生产晶体缺陷，晶体缺陷的存在可以暴露更多的活性位点，加速电子转移，提高中间体的吸附能力，从而使电催化剂具有相当大的OER活性。
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Patent Agency Ranking
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
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。
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公开(公告)号：CN114975999A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210741271.7
申请日：2022-06-28
Applicant: 河南工业大学
IPC: H01M4/60 , H01M4/1399 , H01M10/054 , C08G73/06
Abstract: 本发明设计钠离子电池阴极材料制备研究领域，提供了用于钠离子电池的磺化聚苯并噻唑基阴极材料及其制备方法。通过对不同主链结构的设计与合成，将具有新型结构的磺化聚苯并噻唑首次用作钠离子电池的阴极材料，依次来增加钠离子电池的电循环和充放电性能。本发明的有益效果为：本发明所提供的钠离子电池阴极材料的制备过程，原料价廉易得，无毒无害；反应过程操作简单，反应温度平稳温和，易于控制。本发明所生产的sPBT有机聚合物，设计合理，结构新颖，并首次在钠离子电池阴极材料方向进行运用。将砜和醚单元并入sPBT‑SE聚合物主链中，砜、醚和大量苯并噻唑单元均有效提高了阴极的充放电循环寿命，并表现出优异的充放电循环稳定性和储Na+的高可逆性。
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公开(公告)号：CN113087809A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110413522.4
申请日：2021-04-16
Applicant: 河南工业大学
IPC: C08B15/02
Abstract: 本发明涉及纳米纤维素制备研究领域，提供了一种研究兼具高强度和高结晶度的新型纳米纤维素的制备方法。通过酸水解和强力超声处理获得具有独特的棒状形态的改性纳米纤维素。本发明的有益效果为：提供了一种策略来生产具有独特的棒状形态的纳米纤维素，这种形态赋予了纤维素纳米纤维粗糙的表面，增加了复合材料中纳米纤维与基体聚合物的接触面积，原材料无毒无害，价廉易得，且反应温和，易于控制，能耗较小，可用于大规模生产。制得的纳米纤维素形貌完好，结晶度高。突破了以研磨等为主的传统机械方法生产纳米纤维素时破环纤维素结晶度，高能耗的限制。
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公开(公告)号：CN114540876B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202210380414.6
申请日：2022-04-12
Applicant: 河南工业大学
IPC: C25B11/095 , C25B1/04
Abstract: 本发明涉及析氧反应电催化剂制备研究领域，提供了用于析氧反应的磺化聚苯并咪唑基电催化剂及其制备方法。以磺化聚苯并咪唑为载体，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；反应温度平稳，易于控制。制备了一种纳米颗粒形态的OER电催化剂，此种纳米颗粒中存在的石墨结构优化了OER导电性。退火处理后生成吡咯‑N金属配位点，通过Co与sPBI的强相互作用形成Co‑N配位键，提高了纳米颗粒的结构稳定性。同时产生吡啶‑N物种，可以加速O2的释放，降低了OER过电位。最后，退火处理后产生晶体缺陷，暴露出更多的活性位点，提高中间体的吸附能力，从而使电催化剂具有相当大的OER活性。
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公开(公告)号：CN115133088A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210773189.2
申请日：2022-07-02
Applicant: 河南工业大学
IPC: H01M8/103 , H01M8/1067 , H01M8/1069 , H01M8/1072
Abstract: 本发明涉及质子交换膜制备研究领域，提供了将磺化氧化石墨烯作为无机填料的磺化聚苯并噻唑基复合质子交换膜及其制备方法。以聚合物磺化聚苯并噻唑为基体，通过引入磺化氧化石墨烯制备了具有功能化无机填料的复合质子交换膜。本发明的有益效果为：所提出的质子交换膜的制备过程，原材料价廉易得，且反应过程温和，易于控制。合成的聚合物基体溶解性良好，使得制备的复合质子交换膜成膜完整，无任何破损。磺化氧化石墨烯中酸性基团的存在使得石墨面和聚合物基体之间产生了强烈的界面相互作用，进而提高了膜的热稳定性和机械稳定性。另外，酸性基团还可以为膜内的质子运动提供更多的辅助跳跃位点，增强了膜的质子电导率。
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