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公开(公告)号：CN116154200B
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202211734379.X
申请日：2022-12-30
申请人： 郑州佛光发电设备股份有限公司 , 郑州大学
摘要： 本发明公开了一种多金属原子负载的C3N4催化剂的制备方法，其通过将双氰胺和包含氯化铁、硝酸钴、硝酸镍、硝酸锌的前驱体材料混合，通过加热制备得到具有二维片状结构的催化剂材料。本发明制备得到铁、钴、镍、锌四种单原子负载的二维氮化碳材料，其中单原子负载量分别为2.23％、1.42％、1.06％、1.46％，总原子负载量可以达到6.17％，本发明的材料作为阴极催化剂在6mol L‑1的KOH液态铝空电池中有较好的性能，在固态凝胶铝空电池中性能也很突出。其中，固态凝胶电池在1mA cm‑2电流密度下，可以持续放电10.75h。本发明中，催化剂中较高的单原子负载量和多原子之间的协同作用，使铝空电池性能优异。本发明制备工艺简单，成本低，所用原料价格低廉，绿色环保，容易获得。
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公开(公告)号：CN117766782A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202410011674.5
申请日：2024-01-04
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种用于大电流析氧的硫原子取代的NiCo LDH纳米阵列材料的制备方法：将乙酸钴的无水甲醇溶液与苯并咪唑的无水甲醇溶液混合，倒入放置有洁净碳布的培养皿中室温陈化，经洗涤、真空干燥后得到产物Co‑ZIF@CC；将产物Co‑ZIF@CC与硝酸镍的无水乙醇溶液混合，然后进行水热反应，经洗涤、真空干燥，得到产物NiCo LDH@CC；将产物NiCo LDH@CC与硫化钠的无水乙醇溶液混合，然后进行水热反应，经洗涤、真空干燥，即得。所制备的S‑NiCo LDH展现出优异的析氧性能，在大电流密度(j=1000 mA cm‑2)下展现出极低的过电位，在电解水制氢、可充电金属空气电池、超级电容器等新型清洁能源领域展现出巨大的潜力。
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公开(公告)号：CN116154200A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211734379.X
申请日：2022-12-30
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种多金属原子负载的C3N4催化剂的制备方法，其通过将双氰胺和包含氯化铁、硝酸钴、硝酸镍、硝酸锌的前驱体材料混合，通过加热制备得到具有二维片状结构的催化剂材料。本发明制备得到铁、钴、镍、锌四种单原子负载的二维氮化碳材料，其中单原子负载量分别为2.23％、1.42％、1.06％、1.46％，总原子负载量可以达到6.17％，本发明的材料作为阴极催化剂在6mol L‑1的KOH液态铝空电池中有较好的性能，在固态凝胶铝空电池中性能也很突出。其中，固态凝胶电池在1mA cm‑2电流密度下，可以持续放电10.75h。本发明中，催化剂中较高的单原子负载量和多原子之间的协同作用，使铝空电池性能优异。本发明制备工艺简单，成本低，所用原料价格低廉，绿色环保，容易获得。
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公开(公告)号：CN113096965B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202110279084.7
申请日：2021-03-16
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
摘要： 本发明涉及一种多级结构镍钴双金属层状氢氧化物（NiCo‑LDH）材料的制备方法，包括以下步骤：1）将钴盐甲醇溶液与苯并咪唑甲醇溶液混合搅拌反应2~8 h，静置，经离心、干燥获得产物Co‑ZIF；2）将步骤1）所得产物Co‑ZIF与镍盐于乙醇中混匀，然后于70~90℃水热反应4‑8 h，得沉淀，经离心、干燥得到多级结构镍钴双金属层状氢氧化物材料；其保持了Co‑ZIF前驱体材料的圆饼状，内部是空心结构，圆饼由花状纳米球组成，纳米球又由超薄纳米片组装而成。该多级的结构增加了材料的比表面积和孔隙率，提高了材料的离子导电率和电化学性能。
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公开(公告)号：CN117702213A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311805620.8
申请日：2023-12-26
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
IPC分类号： C25D5/54 , C25B11/091 , C25B1/04 , C25B11/065
摘要： 本发明涉及一种核壳结构的五元非贵金属高熵合金复合材料，作为双功能电解水催化剂用于电解水产氢；其内核为球状五元高熵合金CnZuNiFeCo HEAs，外壳为片状五元高熵氢氧化物(CnZuNiFeCo)LDH。该材料催化氧氧化(OER)反应时达到100 mA cm‑2电流密度需要390 mV过电位，催化氢还原(HER)反应时达到100 mA cm‑2电流密度需要318 mV过电位，在全解水过程中达到50 mA cm‑2的电流密度，所需电压仅为1.789 V。本发明核壳结构的五元非贵金属高熵合金复合材料的制备工艺简单，易于实施，安全高效，所用原料价格低廉，并且优于其它电解水催化剂的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113097471B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202110278913.X
申请日：2021-03-16
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
摘要： 本发明涉及一种碱性铝‑空气电池用阳极材料，该阳极材料由下述重量百分比的成分组成：Zn 0.5‑1.2％，In 0.05‑0.1％，Sn 0.05‑0.1％，杂质含量不超过0.01%，余量为Al。本发明还提供了该阳极材料的制备方法，并用其组装成铝‑空气电池，开路电位达到1.915 V，同时腐蚀电流在1.245×10‑3 A，在提升铝合金阳极活性的同时，有效缓解铝阳极的析氢腐蚀；同时在10 A的大电流下，该合金成分铝空气电池可于1.1 V稳定放电450分钟以上。
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公开(公告)号：CN115976543A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310052694.2
申请日：2023-02-02
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
IPC分类号： C25B1/04 , C25B11/091
摘要： 本发明属于电催化剂材料结构改进技术领域，涉及一种多组元纳米结构金属氧化物电催化剂材料及制备方法，以静电纺丝制备的纳米纤维作为模板，在聚合物纳米纤维上均匀包覆聚多巴胺作为碳源，通过热处理碳化及模板去除法得到金属氧化物负载的空心碳管材料。该材料内壁嵌有空心金属纳米颗粒，其空心碳管结构、丰富的氧空位和高比表面积的协同作用使其在电催化过程中具有更低的起始电位和更快的反应动力学。本发明碳材料成本低、密度小，具有独特的内嵌多组元金属活性位点的空心碳管结构，增强了循环稳定性，在10 mA cm‑2电流密度下的H2O分解电位为1.73 V，具有更低的起始电位，推动了电解水产氢应用进程。
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公开(公告)号：CN115976543B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202310052694.2
申请日：2023-02-02
申请人： 郑州佛光发电设备股份有限公司 , 郑州大学
IPC分类号： C25B1/04 , C25B11/091
摘要： 本发明属于电催化剂材料结构改进技术领域，涉及一种多组元纳米结构金属氧化物电催化剂材料及制备方法，以静电纺丝制备的纳米纤维作为模板，在聚合物纳米纤维上均匀包覆聚多巴胺作为碳源，通过热处理碳化及模板去除法得到金属氧化物负载的空心碳管材料。该材料内壁嵌有空心金属纳米颗粒，其空心碳管结构、丰富的氧空位和高比表面积的协同作用使其在电催化过程中具有更低的起始电位和更快的反应动力学。本发明碳材料成本低、密度小，具有独特的内嵌多组元金属活性位点的空心碳管结构，增强了循环稳定性，在10 mA cm‑2电流密度下的H2O分解电位为1.73 V，具有更低的起始电位，推动了电解水产氢应用进程。
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公开(公告)号：CN115896858B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202310052692.3
申请日：2023-02-02
申请人： 郑州佛光发电设备股份有限公司 , 郑州大学
IPC分类号： C25B11/091 , C25B1/04 , C01B32/16 , C01B32/168 , C01G53/00 , C01G53/11 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明属于电催化剂材料结构改进技术领域，涉及一种双相多组元复合电催化材料及制备方法。采用静电纺丝制备纳米纤维模板，设计了一种“热解‑水热‑硫化”策略，一步热解形成空心碳管前驱体，然后经水热生长硫化物及二次硫化合成了一种二维硫化物生长在氮掺杂空心碳纳米管内外壁的电催化剂材料，该材料包括钼、镍、钴多组元金属硫化物@CT，具备空心碳管结构、丰富的硫空位和高比表面积特点，形成了双相多组元硫化物和异质结界面。将其作为电催化材料在碱性OER与HER中均表现出优异的电催化活性，在10 mA cm‑2电流密度下的H2O分解电位为1.54 V，具有较低的起始反应电位，推动了全解水应用进程。
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