公开(公告)号：CN115874211A

公开(公告)日：2023-03-31

申请号：CN202211543211.0

申请日：2022-12-03

Applicant: 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 ,  国网辽宁省电力有限公司 ,  南京大学 ,  朝阳燕山湖发电有限公司 ,  国家电网有限公司

Inventor： 韩子娇 ,  李家珏 ,  董鹤楠 ,  葛延峰 ,  闫世成 ,  陈永辉 ,  李胜辉 ,  戈阳阳 ,  李平 ,  程绪可 ,  张潇桐 ,  张冠锋 ,  郑志勤 ,  邓海涛 ,  刘德培 ,  杨延栋 ,  刘端端 ,  白雪 ,  张立业 ,  宁晨

IPC: C25B11/052 ,  C25B11/061 ,  C25B11/077 ,  C25B11/091 ,  C25B11/03 ,  C25B1/04 ,  C25B9/67

Abstract: 本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种热电耦合水氧化电极、制备方法及应用，更具体的是一种适应宽功率波动的热电耦合水氧化电极，及其制备方法和热电耦合水氧化电极的应用。本发明包括基底和催化层构成，所述基底为导电镍基底，所述催化层为无定形金属氢氧化物。本发明热电耦合水氧化电极通过热耦合能够实现电化学和热化学反应级联，降低析氧反应所需电压，较大程度降低电能耗；还可以通过输入热能来调控水氧化电压，可以使电制氢系统的灵活性得到显著的提高。本发明还具有制备方法简单，现有工业化设备可满足所有操作步骤运行的特点，具有较好的产业化应用前景。

公开(公告)号：CN112663084B

公开(公告)日：2022-07-29

申请号：CN202011261523.3

申请日：2020-11-12

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫世成 ,  梁岩 ,  刘德培 ,  杨启蒙 ,  张杰 ,  杨延栋 ,  刘端端 ,  李陶铸 ,  邹志刚

IPC: C25B11/052 ,  C25B11/061 ,  C25B11/077 ,  C25B1/04 ,  C25B1/23 ,  C25B1/27 ,  C25B3/26

Abstract: 本发明涉及一种超快速绿色室温合成镍铁氧析出电催化剂的方法，包括以下步骤：(1)将镍基底(泡沫镍、镍箔、镍网或镍片)置于酸中(超声)清洗，之后取出用去离子水清洗数次；(2)称取九水合硝酸铁溶于去离子水中，将处理后的镍基底置于溶液中；(3)将双氧水加入上述溶液中反应1～30min，再用去离子水和乙醇清洗数次，烘干，备用，得到镍铁氧析出电催化剂。本发明得到的镍铁氧析出电催化剂合成快速，工艺简单，操作便利，成本低廉，表现出优异的电催化析氧性能和稳定性，具有极大的工业化应用潜力。

公开(公告)号：CN111974397A

公开(公告)日：2020-11-24

申请号：CN202010765676.5

申请日：2020-08-03

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫世成 ,  刘端端 ,  杨延栋 ,  刘德培 ,  朱恒 ,  秦浩 ,  张薇宁 ,  邹志刚

IPC: B01J23/755 ,  B01J37/34 ,  B01J37/10 ,  C25B11/06 ,  C25B11/03 ,  C25D9/06 ,  C23C18/12 ,  H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  H01M12/06 ,  H01M12/08

Abstract: 具有可变价的过渡金属离子的热-电耦合体相水氧化催化剂，应用于导电基底层制备成电极，所述导电基底层为三维泡沫镍、铜、钛、铁、碳纸能够提供更大的催化剂和电解液接触面积；所述热-电耦合体相水氧化催化剂为所含过渡金属离子均能够作为催化活性中心参与催化反应的体相催化材料，包含Ni2+、Fe2+、Co2+、Mn2+可变价过渡金属离子的高比表面积、低结晶性或柔性结构的催化材料，采用电沉积法或水热法制备；所述体相电催化剂在电催化过程中耦合利用动力余热或工业低品位余热，提升能量利用率。

公开(公告)号：CN111790389A

公开(公告)日：2020-10-20

申请号：CN202010684802.4

申请日：2020-07-16

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫世成 ,  刘德培 ,  杨涛 ,  刘端端 ,  李陶铸 ,  杨延栋 ,  于涛 ,  邹志刚

IPC: B01J23/755 ,  B01J35/10 ,  C25B11/06 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明涉及一种用于电催化氧析出金属氢氧化物的制备方法，如下步骤：1)将基底分别用酸、去离子水和乙醇清洗，并置于聚四氟乙烯反应釜中备用；2)称取金属硝酸盐和对苯二甲酸，分别溶于去离子水和N,N-二甲基甲酰胺；3)将步骤2)中金属硝酸盐溶液和对苯二甲酸溶液倒入反应釜，在150～200℃下反应，得到金属有机骨架；4)将步骤3)所得金属有机骨架用去离子水和乙醇清洗数次，烘干，备用。5)将金属有机骨架置于1.5～1.9V电压下电氧化至电流平稳，得到金属氢氧化物催化剂。本发明得到的金属氢氧化物催化剂工艺简单，操作便利，成本低廉。在电催化氧析出反应中，表现出类体相催化剂的优异性能和稳定性。

公开(公告)号：CN110791770B

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN201911085279.7

申请日：2019-11-08

Applicant: 南京大学

Inventor： 刘德培 ,  刘端端 ,  李陶铸 ,  闫世成 ,  邹志刚

IPC: C25B1/04 ,  C25B1/55 ,  C25B11/052 ,  C25B11/087 ,  C25B11/077 ,  C25B11/069 ,  C25D9/04 ,  C25D3/48 ,  C23C18/44 ,  B01J23/755 ,  B01J37/34 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明涉及一种光辅助热电耦合氧析出电极，导电玻璃或光阳极作为基底层，具有表面等离子体共振效应的物质为光热层，金属碱式氧化物为催化层。光照激发光热层产热，热驱动高价态金属碱式氧化物氧化水析氧，碱式氧化物被还原为氢氧化物，再用较低正压将氢氧化物氧化为碱式氧化物，从而实现析氧反应的热电耦合。本发明设计的光辅助热电耦合氧析出电极将电能、热能、光能互补使用，实现了多种能源的梯级利用。本发明设计的光辅助热电耦合氧析出电极可作为质子供体应用于电解水、电催化二氧化碳还原、电催化氮还原体系，且制备方法简单，使用方便，易于工业化生产。

公开(公告)号：CN112663084A

公开(公告)日：2021-04-16

申请号：CN202011261523.3

申请日：2020-11-12

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫世成 ,  梁岩 ,  刘德培 ,  杨启蒙 ,  张杰 ,  杨延栋 ,  刘端端 ,  李陶铸 ,  邹志刚

IPC: C25B11/052 ,  C25B11/061 ,  C25B11/077 ,  C25B1/04 ,  C25B1/23 ,  C25B1/27 ,  C25B3/26

Abstract: 本发明涉及一种超快速绿色室温合成镍铁氧析出电催化剂的方法，包括以下步骤：(1)将镍基底(泡沫镍、镍箔、镍网或镍片)置于酸中(超声)清洗，之后取出用去离子水清洗数次；(2)称取九水合硝酸铁溶于去离子水中，将处理后的镍基底置于溶液中；(3)将双氧水加入上述溶液中反应1～30min，再用去离子水和乙醇清洗数次，烘干，备用，得到镍铁氧析出电催化剂。本发明得到的镍铁氧析出电催化剂合成快速，工艺简单，操作便利，成本低廉，表现出优异的电催化析氧性能和稳定性，具有极大的工业化应用潜力。

公开(公告)号：CN110791770A

公开(公告)日：2020-02-14

申请号：CN201911085279.7

申请日：2019-11-08

Applicant: 南京大学

Inventor： 刘德培 ,  刘端端 ,  李陶铸 ,  闫世成 ,  邹志刚

IPC: C25B1/04 ,  C25B1/00 ,  C25B11/06 ,  C25D9/04 ,  C25D3/48 ,  C23C18/44 ,  B01J23/755 ,  B01J37/34 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明涉及一种光辅助热电耦合氧析出电极，导电玻璃或光阳极作为基底层，具有表面等离子体共振效应的物质为光热层，金属碱式氧化物为催化层。光照激发光热层产热，热驱动高价态金属碱式氧化物氧化水析氧，碱式氧化物被还原为氢氧化物，再用较低正压将氢氧化物氧化为碱式氧化物，从而实现析氧反应的热电耦合。本发明设计的光辅助热电耦合氧析出电极将电能、热能、光能互补使用，实现了多种能源的梯级利用。本发明设计的光辅助热电耦合氧析出电极可作为质子供体应用于电解水、电催化二氧化碳还原、电催化氮还原体系，且制备方法简单，使用方便，易于工业化生产。