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公开(公告)号：CN117019142A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310456885.5
申请日：2023-04-25
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明涉及一种钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料、制备方法以及在氨催化制氢中的应用。通过溶胶凝胶法制备高质子电导率的钙钛矿材料作为致密的氢渗透层，通过在透氢膜的表面溅射一层钯(Pd)薄膜作为催化层来建立外部电子传输通道，促进氢的吸附和脱附，同时也促进质子缔合，从而提升透氢膜本身的透氢性能。该复合膜与传统提升透氢膜性能的手段相比，在具备高的氨催化转化率及氢气分离效率的前提下，还能作为保护层来防止透氢膜材料在长期暴露于氨气和氢的气氛下还原，从而使结构稳定，工作时间更长。本发明中这种Pd薄膜对透氢膜渗透性能与氨催化性能优化方法制备简单，可广泛应用于能源存储及转换设备中。
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公开(公告)号：CN116082028B
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202211499984.3
申请日：2022-11-28
申请人： 南京工业大学
IPC分类号： H01M4/86 , H01M4/00 , H01M8/22 , C04B35/40 , C04B35/626 , C04B38/06 , C04B35/624
摘要： 本发明涉及一种质子陶瓷燃料电池阳极材料、制备方法以及在直接氨燃料电池中的用途，属于燃料电池电极材料技术领域。该电池阴极材料组成分子式为BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3‑δ(BCFZY)，电解质材料组成分子式为BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ(BZCYYb)，阳极材料组成分子式为Ni‑Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑2xRuxFexO3‑δ(Ni‑BZCYYbRF)，其中x表示Ru、Fe元素掺杂量，x＝0.03，δ表示氧空位含量。通过在钙钛矿材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中掺杂一定含量的钌、铁元素提高氨燃料电池阳极的氨催化活性、电导率，降低材料的阻抗。所以，通过Ru、Fe的掺杂能够有效提高氨燃料电池的电化学性能，增加质子陶瓷氨燃料电池实用性，促进其商业化进展。
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公开(公告)号：CN116632256A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310571893.4
申请日：2023-05-15
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明涉及一种原位修饰Fe纳米颗粒负载的氧离子导体燃料电极、制备方法和用途，属于燃料电池技术领域。本发明提出了双钙钛矿氧化物Sr2Fe1.5Mo0.5O6‑δ的B位Zn取代策略，发现Zn掺杂能够极大的增强材料中Fe‑O键键能，减小Sr2Fe1.5Mo0.5O6‑δ中Fe元素的析出能，从而抑制Fe纳米颗粒在高温还原性气氛下的析出程度，达到原位修饰Fe纳米颗粒的目的。通过对掺杂量不同的三种燃料电极材料进行测试，发现Zn掺杂后的材料表现出更加优异的电解CO2的性能，经过微观形貌优化后的纳米颗粒不仅提供了更多的反应位点，同时还增强了材料对CO2的化学吸附能力，这对二氧化碳还原反应过程均是有利的。
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公开(公告)号：CN116474792A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310426504.9
申请日：2023-04-20
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明涉及一种用于氨催化制氢膜反应器的高性能催化层材料组成及其制备方法，属于新能源材料与应用领域。通过溶胶凝胶法合成具有氨催化性质的Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)0.95Pd0.05O3‑δ(BZCYYbPd)钙钛矿材料，再与氧化镍按一定比例物理混合。之后通过喷涂在透氢膜上，进行焙烧，以提高整个膜反应器对氨气催化分解制氢的性能。该氨制氢催化剂与传统提升透氢膜性能的手段相比，行为有效地提高了氨催化剂的活性和耐久性，在具备高的氨催化转化率及氢气分离效率的前提下，使结构稳定，工作时间更长。
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公开(公告)号：CN113839054B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202111040932.5
申请日：2021-09-06
申请人： 南京工业大学
IPC分类号： H01M4/90 , H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/1246 , C25B1/04 , C25B11/042
摘要： 本发明涉及一种高性能质子陶瓷燃料电池/电解池(PCFC/PCEC)可逆电极材料组成及其制备方法，属于固体氧化物可逆电池技术领域。通过溶胶凝胶法一步合成双相阴极材料，电极材料具有由立方结构和类蜂窝状六面体结构所构成的双相结构。该双相电极与传统固体氧化物燃料电池空气电极相比，在具备氧离子和电子电导能力的前提下，还拥有优异的质子电导率，以及快速水合能力。因此使得电极材料在PCFC和PCEC模式下均具有出色的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113149092B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202110261042.0
申请日：2021-03-10
申请人： 南京工业大学
IPC分类号： H01M8/1246 , C01G55/00 , H01M4/90 , H01M8/1253 , H01M8/126
摘要： 本发明涉及一种B位掺杂的质子导体燃料电池的电解质材料、制备方法以及直接氨燃料电池中的应用，该电池阳极材料组成分子式为Ni‑Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑xPdxO3‑δ(Ni‑BZCYYbPd)，电解质材料组成分子式为Ba(Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1)1‑xPdxO3‑δ(BZCYYbPd)，其中x表示Pd元素掺杂量x＝0.05，δ表示氧空位含量。通过在电解质材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3‑δ中掺杂一定含量的钯元素，提高电解质烧结性能、质子电导率，降低了材料的欧姆阻抗。同时Pd的掺杂可以提高阳极材料对氢气和氨气的催化活性。所以，通过Pd的掺杂同时提高燃料电池的电解质和阳极的电化学性能，增加质子导体燃料电池实用性，促进其商业化进展。
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公开(公告)号：CN113629262A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010386062.6
申请日：2020-05-09
申请人： 南京工业大学 , 辽宁沐与康中氢燃料电池有限公司
摘要： 一种基于高活性碳纤维材料的质子交换膜燃料电池阴极催化剂，本发明公开了一种基于高活性含Mo的碳纤维作为Pt催化剂的载体，通过氢气处理可以提高碳纤维载体与Pt催化剂的相互作用，并通过高温还原性气氛处理提高催化剂的氧还原催化活性和稳定性。利用该催化剂为阴极的质子交换膜燃料电池比传统的商业化Pt/C阴极，表现出更高的电催化活性和稳定性。
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公开(公告)号：CN113582133A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110686413.X
申请日：2021-06-21
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明涉及一种氨催化及氢分离一体化膜、制备方法及应用，属于新能源材料与应用领域。通过溶胶凝胶法制备高质子电导率的钙钛矿材料作为致密的氢渗透层，之后通过高能球磨将金属氧化物和钙钛矿材料物理复合作为多孔的氨催化层及氢气释放层，有效增强其与氢渗透层的热膨胀匹配能力及操作稳定性。该氨催化制氢膜反应器与传统的催化‑分离耦合膜相比，具备高的氨催化转化率及氢气分离效率的前提下，还具有成本低廉、工作温度匹配和结构稳定等优势。本发明中的这种氨制氢一体化膜的制备方法简单，易于大规模生产，可广泛应用于能源存储及转换设备中，具有很好的实用价值。
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公开(公告)号：CN113258086A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110480227.0
申请日：2021-04-30
申请人： 南京工业大学
摘要： 本发明通过两步法(溶胶凝胶法和高温固相法)制备了分子式为Sr2‑2x(Sr2xScxNbx)Co1.7‑2xFe0.3O6‑2δ的阴极材料。通过制备具有纳米粒径的SSN修饰主相SCFx复合阴极，表面水汽分压调控两种优化策略来提高单电池性能。通过制备，SSNCF0.2取得最佳性能，由主相钙钛矿相SCFx和附加相SSN组成的复合阴极材料。并且发现SSN与SCFx发生有益相反应，稳定了钙钛矿结构并且获得了牢靠的相接触界面；而且适量的SSN复合有效提高了阴极的质子传输能力，使阴极体相长程传导质子，拓展阴极反应区域，极大地提高了阴极性能。
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公开(公告)号：CN112349913A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202010420868.2
申请日：2020-05-18
申请人： 南京工业大学
IPC分类号： H01M4/86 , H01M4/90 , H01M4/88 , H01M8/1253 , H01M8/126
摘要： 本发明涉及一种高性能固体氧化物可逆电池电极材料组成及其制备方法。通过相转变流延法制备氧化镍和氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）复合的多孔氢电极，这种氢电极由质量分数为60%的NiO和40%的YSZ组成，通过直接在氢电极浸渍对氢气具有高活性以及抗CO2中毒的PrBaMn2O5+δ，在以氧离子导体电解质YSZ和以SrSc0.175Nb0.025Co0.8O3‑δ为氧电极时，相应单电池在750°C时，在固体氧化物燃料电池模式下，电池能够获得3.0 W cm‑2的最大输出功率；在固体氧化物电解池模式下电解CO2，在1.3 V时能得到‑2.09 A cm‑2的最大电流密度，并在长时间测试中保持稳定。
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