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公开(公告)号：CN112186207B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202011181023.9
申请日：2020-10-29
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种低铂/非铂复合催化剂及其制备方法，所述低铂/非铂复合催化剂以非铂催化剂为载体，铂纳米颗粒以原位还原的方式均匀负载于载体表面。本发明通过以醇为溶剂，碱性反应介质配体置换结合还原性气体煅烧还原铂前驱体形成所述纳米颗粒催化剂。本发明将铂基催化剂和非铂催化剂进行复合，将两者的优势互补，并利用两者之间的协同作用实现氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction，ORR)性能最大化，从而能够大幅度降低铂用量。非Pt结合Pt基催化剂的超低Pt膜电极有助于质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells，PEMFCs)实现在全电流区的高性能。
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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
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。
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公开(公告)号：CN111725525A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010560901.1
申请日：2020-06-18
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明公开了一种电沉积制备碳载单分散Pt-Ni纳米颗粒催化剂及其制备与应用，涉及纳米材料/电化学技术以及燃料电池催化剂技术领域，包括表面均匀分散有Pt-Ni纳米颗粒的载体；载体为碳黑粉末，Pt-Ni纳米颗粒的粒径约在3-5纳米之间；Pt-Ni纳米颗粒以恒电位电沉积方法从溶解有支持电解质和Pt源前驱体、Ni源前驱体的有机电解液中还原沉积到载体上，得到用于燃料电池的碳载Pt-Ni纳米颗粒催化剂。通过本发明的方案，可达到一步直接制备单分散的碳载Pt-Ni纳米颗粒催化剂，并通过改变镍源前驱体的摩尔浓度调节其催化活性，实现简化铂合金纳米颗粒催化剂的制备方法的目的。
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公开(公告)号：CN111640954A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010574453.0
申请日：2020-06-22
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： H01M4/88 , H01M4/96 , H01M12/06 , C01B32/184
摘要： 本发明公开了一种硼掺杂多孔石墨烯阴极催化剂的制备方法与应用，涉及锂空气电池技术领域，包括如下步骤：A、多孔还原氧化石墨烯的制备；B、将杂原子硼前驱体与多孔还原氧化石墨烯均匀混合，在密闭容器中反应得到硼掺杂多孔石墨烯的前驱体；C、将硼掺杂多孔石墨烯的前驱体于惰性气体中进行热处理，冷却后即得硼掺杂多孔石墨烯阴极催化剂。本发明制备的硼掺杂的多孔石墨烯材料孔隙率高，比表面积大，导电率高，有利于电解质溶液的充分扩散和氧气的运输，具有较好的比容量，电化学可逆性和稳定性，可用作锂空气电池阴极。
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公开(公告)号：CN110021758B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910163691.X
申请日：2019-03-04
申请人： 上海交通大学
摘要： 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：CN110021758A
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201910163691.X
申请日：2019-03-04
申请人： 上海交通大学
摘要： 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：CN111725525B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010560901.1
申请日：2020-06-18
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明公开了一种电沉积制备碳载单分散Pt‑Ni纳米颗粒催化剂及其制备与应用，涉及纳米材料/电化学技术以及燃料电池催化剂技术领域，包括表面均匀分散有Pt‑Ni纳米颗粒的载体；载体为碳黑粉末，Pt‑Ni纳米颗粒的粒径约在3‑5纳米之间；Pt‑Ni纳米颗粒以恒电位电沉积方法从溶解有支持电解质和Pt源前驱体、Ni源前驱体的有机电解液中还原沉积到载体上，得到用于燃料电池的碳载Pt‑Ni纳米颗粒催化剂。通过本发明的方案，可达到一步直接制备单分散的碳载Pt‑Ni纳米颗粒催化剂，并通过改变镍源前驱体的摩尔浓度调节其催化活性，实现简化铂合金纳米颗粒催化剂的制备方法的目的。
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公开(公告)号：CN112186207A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011181023.9
申请日：2020-10-29
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种低铂/非铂复合催化剂及其制备方法，所述低铂/非铂复合催化剂以非铂催化剂为载体，铂纳米颗粒以原位还原的方式均匀负载于载体表面。本发明通过以醇为溶剂，碱性反应介质配体置换结合还原性气体煅烧还原铂前驱体形成所述纳米颗粒催化剂。本发明将铂基催化剂和非铂催化剂进行复合，将两者的优势互补，并利用两者之间的协同作用实现氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction，ORR)性能最大化，从而能够大幅度降低铂用量。非Pt结合Pt基催化剂的超低Pt膜电极有助于质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells，PEMFCs)实现在全电流区的高性能。
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公开(公告)号：CN111725528A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010495222.0
申请日：2020-06-03
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： H01M4/90 , H01M12/08 , B01J21/18 , B01J23/34 , B01J35/00 , B01J35/10 , B01J37/00 , B01J37/08 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明公开了一种二氧化锰复合多孔石墨烯阴极催化剂及其制备方法与应用，涉及锂空气电池技术领域，包括基体、与基体复合的复合材料；所述基体包括多孔还原氧化石墨烯，所述复合材料包括二氧化锰；所述二氧化锰与多孔还原氧化石墨烯的质量比为10:1～1:10。所述催化剂按如下步骤制备：A、多孔还原氧化石墨烯的制备；B、二氧化锰前驱体在还原氧化石墨烯的溶液均匀混合，加热进行氧化还原；C、过滤干燥制备得到催化剂。本发明制备的二氧化锰复合多孔石墨烯材料具有独特的孔结构，高效的双功能ORR和OER活性，协同结合，具有很高的放电比容量，良好的循环能力。
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