公开(公告)号：CN118352541A

公开(公告)日：2024-07-16

申请号：CN202410504462.0

申请日：2024-04-25

申请人： 贵州梅岭电源有限公司 ,  上海交通大学

发明人： 章俊良 ,  苏勇剑 ,  冯勇 ,  沈水云 ,  程晓静 ,  闫晓晖 ,  殷洁炜 ,  陈果

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M4/86 ,  H01M8/1004

摘要： 本发明涉及一种具有分级离聚物含量催化层的膜电极组件及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：步骤1：制备具有不同离聚物质量分数的催化剂油墨；步骤2：使用离聚物质量分数最高的催化剂油墨在基底上沉积第一子层，并进行退火处理；步骤3：使用离聚物质量分数次高的催化剂油墨继续在第一子层表面沉积第二子层，并进行退火处理；步骤4：按照每层离聚物含量递减的原则继续使用具有不同离聚物质量分数的催化剂油墨依次沉积各子层，且每个子层沉积后进行退火处理，最终得到催化层；步骤5：将催化层热压至质子交换膜表面，形成膜电极组件。与现有技术相比，本发明优化氧气了传输并减少局部氧气传输阻力。

公开(公告)号：CN117393783A

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202311493292.2

申请日：2023-11-10

申请人： 上海交通大学

发明人： 沈水云 ,  李慧媛 ,  章俊良 ,  袁述 ,  程晓静 ,  尤佳彬 ,  程明

IPC分类号： H01M4/92 ,  H01M4/88

摘要： 本发明公开了一种局域石墨化多孔碳载体及其制备方法和应用，属于燃料电池催化领域，该碳载体的制备方法包括：浸渍初始无定型碳载体前驱体和金属硝酸盐，并真空干燥；在惰性气体的氛围中高温热处理碳载体催化石墨化，强酸酸洗得到局域石墨化多孔碳载体。本发明通过金属纳米颗粒催化碳载体表面石墨化，降低石墨化处理温度，制备的局域石墨化多孔碳载体中孔结构明显增加，石墨化程度高，有利于碳载体表面孔结构中催化剂颗粒的氧气传输以及提高载体表面稳定性，作为质子交换膜燃料电池阴极高传输、高耐久氧还原催化剂载体，应用前景广阔。

公开(公告)号：CN116949488A

公开(公告)日：2023-10-27

申请号：CN202310983009.8

申请日：2023-08-07

申请人： 上海交通大学

发明人： 沈水云 ,  安璐 ,  章俊良 ,  蔡熙阳 ,  赵聪凡 ,  袁述

IPC分类号： C25B11/077 ,  C25B11/065 ,  C25B1/04 ,  C01G55/00

摘要： 本发明公开了碳载钌锰氧化物阳极析氧反应催化剂及其制备方法和应用，包括：制备RuMnOx前驱体溶液，碳纸预清洗，RuMnOx前驱体溶液通过蘸取负载于碳纸表面，真空烘干，在马弗炉中氧化烧结得到碳载钌锰氧化物，即得原位生长于碳纸表面的RuMnOx催化剂；使用三电极体系，采取计时电流法将原位生长于碳纸表面的RuMnOx催化剂在活化电压不大于1.1V vs.RHE的条件下进行活化得到OER催化剂。本发明发现在活化电压≤1.1V vs.RHE的条件下催化剂实现活化，并且活化后的催化剂在恒电流测试中稳定运行1500小时，明显提高催化剂的活性和超高稳定性，应用于酸性电解水氧析出反应具有广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN116786134A

公开(公告)日：2023-09-22

申请号：CN202310762605.3

申请日：2023-06-27

申请人： 上海交通大学

发明人： 杨帆 ,  李静 ,  胡侨丹 ,  殷洁炜 ,  章俊良

IPC分类号： B01J23/889 ,  B01J37/03 ,  B01J37/08 ,  C25B1/04 ,  C25B11/042 ,  H01M4/88 ,  H01M4/90

摘要： 本发明涉及一种基于尖晶石CoxMn3‑xO4的共沉淀法调控电催化剂表面活性位点的方法，包括以下步骤：将Co源和Mn源溶解于溶剂中，并混合均匀，配成含有Co和Mn的盐溶液A；制备相应浓度的沉淀剂B，并控制沉淀剂B的温度为：1‑100℃，以一定速度持续地匀速搅拌沉淀剂B；将盐溶液A匀速滴入沉淀剂B中，得到悬浊液C，搅拌均匀；将悬浊液C固液分离，提取沉淀物D，清洗，干燥，研磨，获得CoxMn3‑xO4前驱体，其中0＜x＜3；对前驱体进行热处理，获得最终产品。与现有技术相比，本发明能够在合成过程中同时调控材料表面Co和Mn活性位点的含量分布、在结构中的占位比例等物理化学特征，具有简便、节能、经济、适用于大规模生产的优点。

公开(公告)号：CN116575043A

公开(公告)日：2023-08-11

申请号：CN202310594376.9

申请日：2023-05-24

申请人： 上海交通大学

发明人： 殷洁炜 ,  袁述 ,  闫晓晖 ,  章俊良 ,  赵聪凡

IPC分类号： C25B9/19 ,  C25B9/70 ,  C25B1/04 ,  C25B15/08 ,  C25B15/02 ,  C25B11/02 ,  H01M8/04089 ,  H01M8/04082 ,  H01M8/04537 ,  H01M8/04992 ,  H01M8/04119

摘要： 本发明涉及一种具备阳极吹扫功能的高稳定性质子交换膜电解水制氢系统及控制方法，包括PEM电堆、氢分离子系统、氧分离子系统、净水处理子系统，控制器和监测子系统，所述的PEM电堆的阳极气体出口增设一旁通管路，与阳极入口相连形成吹扫回路，以提供吹扫所需的气体源。通过监测子系统实时监测电压、电流信号并将数据发送至控制器，控制器根据算法得出每次执行吹扫触发时机以及吹扫的持续时间。与现有技术相比，本发明解决了质子交换膜电解水电堆随着运行时间的增加，会因为产生的氧气气泡在阳极累积而导致的短期性能下降以及长期寿命下降的问题。

公开(公告)号：CN115896839A

公开(公告)日：2023-04-04

申请号：CN202211092970.X

申请日：2022-09-08

申请人： 上海交通大学

发明人： 杨帆 ,  李静 ,  王岑 ,  胡侨丹 ,  章俊良

IPC分类号： C25B11/065 ,  C25B11/091 ,  C25B1/27

摘要： 本发明公开了一种基于凹凸棒土的硝酸根还原电催化剂及其制备方法，该制备方法包括将天然凹凸棒材料进行活化和离子交换处理后，制得凹凸棒催化材料，再将该凹凸棒催化材料与粘结剂和分散剂混合均匀后，分散得到催化剂浆料，即为硝酸根还原电催化剂。该催化剂浆料仅需要负载于导电载体上就可以作为硝酸根还原的工作电极。本发明首次开发了将凹凸棒土用于在硝酸根还原电化学领域的应用，并且催化剂制备方法经济、简单、易实现。

公开(公告)号：CN111916771B

公开(公告)日：2022-02-18

申请号：CN201910389986.9

申请日：2019-05-10

申请人： 上海捷氢科技股份有限公司 ,  上海交通大学

发明人： 任欢 ,  沈水云 ,  章俊良 ,  周红茹 ,  罗夏爽 ,  郭杨格

IPC分类号： H01M4/92 ,  B82Y30/00

摘要： 本发明提供了一种PtNi纳米合金材料，所述PtNi纳米合金包括八面体结构的PtNi纳米合金颗粒和类球形结构的PtNi纳米合金颗粒。本发明从调节纳米颗粒的表面形貌和成分的方向进行研究，优化了PtNi纳米合金催化剂的稳定性，得到了兼具高氧还原催化活性和高稳定性的PtNi纳米合金材料。本发明提供的PtNi纳米合金颗粒部分保持正八面体形貌，部分发生形变，向球形转变，并出现部分烧结。该PtNi纳米合金材料用作催化剂后，在氧还原反应中表现出了优异的催化性能，提升了催化反应效率，降低了Pt载量。而且提供的制备方法简便，一步合成，不需要额外的表面活性剂控制形貌，清洗简便，可用于质子交换膜燃料电池。

公开(公告)号：CN111883783A

公开(公告)日：2020-11-03

申请号：CN202010566140.0

申请日：2020-06-19

申请人： 上海交通大学

发明人： 章俊良 ,  李琳 ,  沈水云 ,  闫晓晖 ,  殷洁炜 ,  柯长春 ,  杨帆 ,  夏国锋

IPC分类号： H01M4/88 ,  H01M4/86 ,  H01M4/90 ,  H01M8/083 ,  H01M8/10 ,  H01M12/06

摘要： 本发明提供了一种中空非贵金属催化剂的制备方法及应用。所述制备方法包括：将同时含有非贵金属源、氮源和碳源的材料分散在适合的溶剂中；将氯化钠溶解于超纯水中；将上述步骤制得的溶液混合均匀，蒸干溶剂后真空干燥得到粉末固体前驱体；将所述粉末固体前驱体在保护气氛下进行热处理；使用超纯水洗涤热处理后的产物，过滤，干燥，得到所述中空非贵金属催化剂。该催化剂的优势在于，中空结构提高了催化剂的比表面积，活性位可以分散在内表面和外表面，孔道结构可以提高活性位与反应物的接触，有效提高催化活性。该催化剂具有高效的氧还原催化性能，可应用于质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、金属-空气电池的氧还原催化剂材料中。

公开(公告)号：CN111715218A

公开(公告)日：2020-09-29

申请号：CN202010567280.X

申请日：2020-06-19

申请人： 上海交通大学

发明人： 章俊良 ,  范月恒 ,  沈水云 ,  闫晓晖 ,  吴爱明 ,  罗柳轩 ,  赵路甜

IPC分类号： B01J23/42 ,  B01J23/89 ,  B01J35/00 ,  B01J37/34 ,  H01M4/92

摘要： 本发明公开了一种有机体系中电沉积制备Pt双金属催化剂的方法，涉及纳米材料/电化学技术以及燃料电池催化剂技术领域，所述催化剂按如下步骤制备：包括如下步骤：A、取Pt源前驱体、第二金属源前驱体、支持电解质，加入有机溶剂中，得到有机体系电沉积液，并在其中加入中加入分子筛；B、在惰性气体保护下，连接电化学装置，进行循环伏安电化学清洗，之后在催化剂导电性载体上进行不同电位下的电化学沉积，所述催化剂导电性载体为碳基载体。本发明工艺具有发明发法简单，并且拥有较高的电化学窗口，且存在的有机络合吸附作用有利于催化剂沉积和形貌的控制，且能显著提高催化剂的性能及耐久性。

公开(公告)号：CN110530954B

公开(公告)日：2020-08-18

申请号：CN201910803326.0

申请日：2019-08-28

申请人： 上海交通大学

发明人： 章俊良 ,  陈俊任 ,  闫晓晖 ,  韩爱娣 ,  程晓静 ,  柯长春 ,  沈水云

IPC分类号： G01N27/416 ,  H01M8/04537 ,  H01M8/04664

摘要： 本发明公开了一种非贵金属催化剂膜电极耐久性测试方法，包括分别测试膜电极初始的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后对膜电极进行恒压放电的衰减测试，再测试膜电极衰减后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后向膜电极通入干燥氮气吹扫，最后用电化学工作站测试膜电极氮气吹扫后极化曲线。本发明针对非贵金属催化剂膜电极，通过测试膜电极恒压放电衰减前后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子阻抗以及膜电极氮气吹扫前后的极化曲线，测试条件与膜电极测试条件相同，测试数据真实可靠。可以从活化极化、欧姆极化和传质极化三个角度全面进行膜电极耐久性测试，对非贵金属催化剂膜电极的开发具有重要意义。