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公开(公告)号：CN110021758A
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201910163691.X
申请日：2019-03-04
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种有机体系中电沉积制备的Pt-M金属合金催化剂；所述催化剂导电性载体为碳基的；在有机溶剂中，Pt-M金属共沉积制备而成的Pt-M金属合金纳米颗粒，并以物理负载的方式均匀分散于载体表面。制备过程中，将Pt源前驱体和M源前驱体溶于有机溶剂，混合溶液中金属前驱体的体积摩尔浓度均为1～20mmol/L。另外，惰性气氛保护下排除溶液中的氧气，进行后续的不同沉积电位下沉积，并进行循环伏安电化学清洗。通过本发明的方案，可达到所制备的Pt-M金属合金纳米颗粒催化剂的铂载量的进一步降低和催化活性的增强，贵金属综合利用效率的极大提高，并且使之氧还原活性提高，降低贵金属催化剂的综合成本等目标。
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公开(公告)号：CN107032323A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201610074891.4
申请日：2016-02-02
Applicant: 上海交通大学
CPC classification number: B82Y40/00 , B82Y30/00 , C01P2004/03 , C01P2006/12
Abstract: 本发明公开了一种片状多孔纳米材料的制备方法，其包括如下步骤：a、将水溶性聚合物溶解在溶剂X中后加入固体分散物，分散均匀得到溶液A；b、将所述A溶液在‑196℃～‑1℃下进行冷冻成型后，再在‑60℃～‑40℃下进行真空冷冻干燥，得到冻干物B；c、将所述冻干物B进行烧结，得到烧结物C；d、将所述烧结物C在水中进行搅拌分散，过滤后烘干即得片状多孔纳米材料。本发明制备的片状多孔纳米材料材料具有片状多孔结构、孔隙率高、比表面积大等特点，适用范围广泛的优点。
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公开(公告)号：CN106229533A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610717402.2
申请日：2016-08-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种亲水/疏水复合型多层膜电极及其制备方法；所述膜电极包括阳极催化层、质子交换膜和阴极催化层，其中阴极催化层为具有亲水性梯度的三层复合结构，靠近质子膜的一层为亲水改性层，靠近气体扩散层的一侧为疏水改性层，两层中间是未改性层，从而在阴极催化层中形成亲水性梯度。亲水层能够在低相对湿度下对质子交换膜以及催化层中离子聚合物起保湿作用，从而降低膜电极的离子传导电阻。疏水层降低了催化层与气体扩散层之间的毛细管压力梯度，抑制了高相对湿度下水由扩散层向催化层扩散。通过本发明的方案，可达到优化催化层内水分布的目的。
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公开(公告)号：CN104600327A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201410820939.2
申请日：2014-12-19
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种碳载纳米铂合金催化剂的制备方法；所述方法包括如下步骤：步骤一、将Pt/C碳载纳米铂催化剂分散在3d过渡金属盐溶液中，制备得Pt/C悬浮液；步骤二、将步骤一所得Pt/C悬浮液于≤80℃条件下干燥，得干燥样品；步骤三、将步骤二所得干燥样品研磨，置于还原性气氛中还原并合金化；步骤四、将步骤三所得到产物进行脱合金处理；洗涤、干燥后得到碳载纳米铂合金催化剂。本发明的优点在于制备方法简单，所制得的催化剂合金颗粒在碳载体上分布均匀、成分均一，且催化氧还原性能高。
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公开(公告)号：CN119372690A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411559068.3
申请日：2024-11-04
Applicant: 上海交通大学
IPC: C25B11/053 , C25B11/031 , C25B1/04
Abstract: 本发明涉及一种具有分层催化层结构的电解水制氢膜电极及其制备方法。该方法先将部分催化剂层浆料通过热压转印在质子交换膜上得到具有致密平整的底部催化层，随后在其上使用喷涂法喷涂剩余催化剂层浆料，得到分层结构膜电极。该分层结构膜电极能增强催化层与扩散层的导电接触，并强化氧气气泡的析出和传输，从而增强使用该膜电极的电解池的性能，提高制氢时的能量利用效率，降低使用该膜电极的电解池的能耗。该膜电极及其制备方法主要用于质子交换膜电解水制氢以及其他相关领域。与现有技术相比，本发明仅需简单调整膜电极制备工序，而无需采用新的材料及工艺，在不改变现有生产成本的基础上，有效提高了制得的膜电极的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118352542A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410521538.0
申请日：2024-04-28
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明属于燃料电池膜电极领域，涉及一种具有分级结构的自渗透催化层膜电极的制备方法和应用，制备方法包括：首先将含有催化剂与离聚物的催化剂浆料制成催化层；之后将离聚物稀溶液覆于催化层表面，静置使离聚物稀溶液渗透至催化层内，得到自渗透催化层；其中，所述离聚物稀溶液中，离聚物质量含量为0.4‑0.6％；最后将自渗透催化层与质子交换膜结合，得到膜电极。与现有技术相比，本发明通过将离聚物稀释后从催化层表面自渗透的方式进入催化层内部的各种空隙，构成质子传输网络的干流结构，连通分布在Pt/C颗粒附近的支流离聚物结构，从而保证整体的质子传输的连通性。
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公开(公告)号：CN114725457B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202210320223.0
申请日：2022-03-29
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/88 , H01M4/92
Abstract: 本发明公开了一种加快局域氧气传质的膜电极制备方法，所述制备方法包括：将催化剂、离子树脂和分散溶剂混合，得到阳极催化剂浆料；将催化剂、离子树脂、聚乙烯醇溶液和分散溶剂混合，得到阴极催化剂浆料；将所述阴阳极催化剂浆料喷涂于质子交换膜两侧；将所述膜电极置于热水中浸煮，烘干后形成膜电极。本发明使用聚乙烯醇对催化层中的离子树脂内部结构和分布状态进行微观调节，可以加快催化剂表面的局域氧气传质，提高电池性能。
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公开(公告)号：CN117648822A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311692441.8
申请日：2023-12-11
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种基于可变分辨率催化层三维重构的膜电极设计优化方法，包括以下步骤：根据已有实验表征结果搭建催化层数值重构模型；对催化层数值重构模型进行有效性验证，若验证通过则执行下一步，否则，调整各相生长概率并返回上一步调整催化层数值重构模型；调控催化层数值重构模型参数，分析调整参数后的催化层内的催化剂利用率和传输特性；根据分析结果前馈确定电极参数指导膜电极制备。与现有技术相比，本发明具有降低膜电极制备成本、方法泛用性强等优点。
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公开(公告)号：CN117352759A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311332032.7
申请日：2023-10-13
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/92 , H01M4/88 , H01M8/1004 , C25C1/24
Abstract: 本发明公开了一种三元PtCoMn合金催化剂的电化学制备方法及其制备的膜电极，包括：碳载PtCoMn合金纳米颗粒催化层的一步电化学制备：将碳载体喷涂到Ti片导电基体上；利用电化学方法将三元PtCoMn合金纳米颗粒沉积到上述载体上，得到阴极催化层；膜电极的制备：将上述阴极催化层、阳极催化层与质子交换膜通过热压、转印组装成膜电极。所述三元PtCoMn合金催化剂具有高度分散性、粒径均一性和良好的合金化程度；所述三元PtCoMn合金催化剂具有优异的氧还原活性和稳定性；所述膜电极具有低铂载量和优异的耐久性。
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公开(公告)号：CN116481960A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310397813.8
申请日：2023-04-14
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N5/02
Abstract: 本发明属于燃料电池领域，涉及一种离聚物在碳载体上吸附速率测试系统和方法，如下步骤：S1：在石英晶片上制备均匀一致的多孔碳载体层，并在液体腔中加入电解液，组装成为石英晶体微天平测试系统；S2：待石英晶体微天平测试数据稳定后，在液体腔中加入离聚物溶液；S3：通过石英晶片的质量变化量计算离聚物在多孔碳载体层上的吸附速率。与现有技术相比，本发明利用石英晶体微天平对微小质量的灵敏性，能够快速响应，精确测量离聚物在碳载体上的吸附能力，有利于质子交换膜燃料电池运行过程中的三相界面变化分析。
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