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公开(公告)号：CN106338459A
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201610737646.7
申请日：2016-08-26
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明设计了一种双层膜电极测量燃料电池催化层中氧气有效扩散系数的方法，其包括如下步骤：S1：将双层膜电极组装成燃料电池；S2：检测所述燃料电池的极限电流；S3：将所述极限电流带入公式I所示的Fick定律中，得到电极层的扩散系数；其中，CO2为氧气浓度的为实验控制量，CPt,suf为Pt表面的氧气浓度，δ为模拟催化层的厚度，可通过实验测量获得。本发明的优点在于：首先，DCL不含Pt，无电化学反应，因此传质特点可以用Fick定律表示；其次，DCL的制作方法、物料构成与CL完全一致，能够有效复制CL的传质特点。通过极限电流的测量，得到氧气通量与浓度之间的关系，利用Fick定律计算得到有效传质系数。
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公开(公告)号：CN106486682B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201610856200.6
申请日：2016-09-27
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： H01M4/92
摘要： 本发明公开了一种球形核壳状PdxNi1‑x@Pt/C催化剂及其制备；所述PdxNi1‑x@Pt/C催化剂以碳黑为载体，球形PdxNi1‑x@Pt纳米颗粒以物理负载的方式均匀分散于碳黑载体表面；球形PdxNi1‑x@Pt纳米颗粒具有以球形PdxNi1‑x纳米颗粒为核，以Pt单原子层为壳的核壳结构，0.15≤X≤0.85。本发明通过欠电位沉积结合化学置换的方法在碳载球形PdxNi1‑x纳米颗粒表面形成单原子层的Pt壳而形成所述催化剂。该催化剂在氧气饱和的0.1mol/L的HClO4溶液中及0.9V下具有优异的ORR活性；并且其在酸性条件下0.7～1.0V之间电势扫描循环12000圈后的氧还原活性仍未衰减，具有优秀的电化学稳定性。
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公开(公告)号：CN106486682A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201610856200.6
申请日：2016-09-27
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： H01M4/92
摘要： 本发明公开了一种球形核壳状PdxNi1-x@Pt/C催化剂及其制备；所述PdxNi1-x@Pt/C催化剂以碳黑为载体，球形PdxNi1-x@Pt纳米颗粒以物理负载的方式均匀分散于碳黑载体表面；球形PdxNi1-x@Pt纳米颗粒具有以球形PdxNi1-x纳米颗粒为核，以Pt单原子层为壳的核壳结构，0.15≤X≤0.85。本发明通过欠电位沉积结合化学置换的方法在碳载球形PdxNi1-x纳米颗粒表面形成单原子层的Pt壳而形成所述催化剂。该催化剂在氧气饱和的0.1mol/L的HClO4溶液中及0.9V下具有优异的ORR活性；并且其在酸性条件下0.7～1.0V之间电势扫描循环12000圈后的氧还原活性仍未衰减，具有优秀的电化学稳定性。
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公开(公告)号：CN104600326B
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201410820921.2
申请日：2014-12-19
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供一种碳载纳米铂合金催化剂的制备方法：步骤一、利用欠电势沉积法将Cu沉积在Pt/C碳载纳米铂催化剂颗粒表面，得到Cu‑Pt/C；步骤二、将所述Cu‑Pt/C均匀分散在含有3d过渡金属离子的溶液中得Cu‑Pt/C悬浮液，干燥得干燥样品；步骤三、将所述干燥样品球磨，并置于还原性气氛中还原、合金化；步骤四、将步骤三中得到的样品进行脱合金处理，洗涤、干燥后即得到碳载纳米合金催化剂。本发明所提供的制备方法能够有效降低碳载体材料经受高温所发生的损失，从而能够缓解高温下碳载Pt合金纳米颗粒严重融合长大的问题；本发明方法制备得到的纳米铂合金催化剂具有铂合金颗粒尺寸小、分散性好且催化氧还原性能高的优点。
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公开(公告)号：CN104600326A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201410820921.2
申请日：2014-12-19
申请人： 上海交通大学
CPC分类号： H01M4/8853 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , H01M4/8878
摘要： 本发明提供一种碳载纳米铂合金催化剂的制备方法：步骤一、利用欠电势沉积法将Cu沉积在Pt/C碳载纳米铂催化剂颗粒表面，得到Cu-Pt/C；步骤二、将所述Cu-Pt/C均匀分散在含有3d过渡金属离子的溶液中得Cu-Pt/C悬浮液，干燥得干燥样品；步骤三、将所述干燥样品球磨，并置于还原性气氛中还原、合金化；步骤四、将步骤三中得到的样品进行脱合金处理，洗涤、干燥后即得到碳载纳米合金催化剂。本发明所提供的制备方法能够有效降低碳载体材料经受高温所发生的损失，从而能够缓解高温下碳载Pt合金纳米颗粒严重融合长大的问题；本发明方法制备得到的纳米铂合金催化剂具有铂合金颗粒尺寸小、分散性好且催化氧还原性能高的优点。
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公开(公告)号：CN106338459B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201610737646.7
申请日：2016-08-26
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明设计了一种双层膜电极测量燃料电池催化层中氧气有效扩散系数的方法，其包括如下步骤：S1：将双层膜电极组装成燃料电池；S2：检测所述燃料电池的极限电流；S3：将所述极限电流带入公式I所示的Fick定律中，得到电极层的扩散系数；其中，CO2为氧气浓度的为实验控制量，CPt,suf为Pt表面的氧气浓度，δ为模拟催化层的厚度，可通过实验测量获得。本发明的优点在于：首先，DCL不含Pt，无电化学反应，因此传质特点可以用Fick定律表示；其次，DCL的制作方法、物料构成与CL完全一致，能够有效复制CL的传质特点。通过极限电流的测量，得到氧气通量与浓度之间的关系，利用Fick定律计算得到有效传质系数。
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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
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： H01M8/1004
摘要： 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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