一种锌空气电池阴极催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN115188976B

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202210732556.4

    申请日:2022-06-24

    Abstract: 本发明公开了一种锌空气电池阴极催化剂及其制备方法。该催化剂按重量百分比计由1%~30%的金属纳米颗粒和70%~99%碳载体材料组成,其中,所述金属纳米颗粒具有核壳结构,包括由三种金属的合金构成的核、第一金属构成的壳层以及覆盖在壳层上的第二金属和第三金属的氧化物;所述第一金属为铂、钯、钌、铱中的一种;第二金属、第三金属分别为镍、铁、锰、钴中的一种。本发明采用一锅煮合成法合成金属纳米颗粒,经过超声分离上碳,空气氧化去除表面活性剂,酸洗形成核壳结构,空气氧化形成表面氧化物等过程制备纳米复合催化剂。本发明的催化剂具有氧还原和氧析出双过程较高的催化活性,能够有效的降低二次锌空气电池的过电势,从而具有较高的能量效率。

    一种氮掺杂石墨化碳材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117756107A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311819945.1

    申请日:2023-12-27

    Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域,公开了一种氮掺杂石墨化碳材料及其制备方法,包括以下步骤:将石墨化碳、吡咯、浓盐酸、非贵金属离子化合物依次加入水中混合均匀,最后加入过硫酸铵溶液,制备出聚吡咯包覆的石墨化碳,经过高温退火处理,清洗,制成所述氮掺杂石墨化碳材料。本申请的氮掺杂石墨化碳材料的制备方法,制备得到的氮掺杂石墨化碳材料,包括包覆层和基底,包覆层包覆在基底表面,包覆层为外延生长的石墨化氮掺杂碳,基底为石墨化碳。本申请的氮掺杂石墨化碳材料的基底和包覆层整体均具有较高石墨化程度,提高碳材料稳定性。

    一种碳负载金属催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN119833656A

    公开(公告)日:2025-04-15

    申请号:CN202510099772.3

    申请日:2025-01-22

    Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域,主要涉及一种碳负载金属催化剂及其制备方法。其中,步骤包括:将乙酰丙酮铂、过渡金属的乙酰丙酮盐和碳材料分散于溶剂中,干燥除去溶剂后得到前驱体,在空气气氛下经过第一次退火后得到混合物;将混合物在氢氩气氛下第二次退火,冷却后进行酸洗,再经过洗涤后干燥,在氢氩气氛下第三次退火得到碳负载金属催化剂。本申请通过使用铂以及过渡金属的乙酰丙酮盐,在浸渍均匀后直接通过空气气氛退火,再通过在氢氩气氛下进行两步的气相还原,制得由可调控的碳层包裹的铂基金属间化合物纳米颗粒,有效防止颗粒团聚,所制得的催化剂有序度高,颗粒细小,分布均匀,具有优异活性。

    一种石墨化碳负载的铂基催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN119381468A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411583772.2

    申请日:2024-11-07

    Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域,主要涉及一种石墨化碳负载的铂基催化剂及其制备方法。其中,制备方法包括以下步骤:将非石墨化的实心碳材料超快加热处理进行石墨化,得到石墨化的实心碳材料;通过浸渍法在石墨化的实心碳材料上负载铂基纳米颗粒,得到石墨化碳负载的铂基催化剂;超快加热处理的条件为在1200‑3000℃下超快加热处理0.05‑500s。通过该制备方法能够制备出多缺陷位的石墨化碳负载的铂基催化剂,可以用于PEMFC的催化氧还原反应。这种催化剂具有高的耐腐蚀性,均匀的颗粒分布尺寸,高的比表面积,比商业铂碳催化剂更高的性能和稳定性。

    一种高比表面积石墨化碳载体及其制备方法

    公开(公告)号:CN117886314B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202311819948.5

    申请日:2023-12-27

    Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域,公开了一种高比表面积石墨化碳载体及其制备方法,包括以下步骤:将碳材料加入含镁离子溶液中,超声分散均匀,加热蒸干溶液,得到混合材料;将混合材料用碳纸包覆,在惰性气体或真空保护下进行超快焦耳加热处理,处理时间为10ms‑2000s,电压为40V,电流范围在100‑200A,处理温度为1500‑3000℃,得到所述高比表面积石墨化碳载体。本申请的高比表面积石墨化碳载体的制备方法,使用超快焦耳加热对碳材料进行石墨化处理,使制备得到的石墨化碳载体比传统方法得到的石墨化碳载体具有更多缺陷位、更大比表面积,同时可将处理时间从小时级别降到秒级别。

    一种氮掺杂表面多孔碳材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117756091B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202311819944.7

    申请日:2023-12-27

    Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域,公开了一种氮掺杂表面多孔碳材料及其制备方法,包括以下步骤:在水中加入SiO2微球模板、实心碳、吡咯、浓盐酸,混合均匀后加入过硫酸铵溶液,将溶液蒸干,在惰性气体保护下高温800‑1200℃处理1‑3h,得到碳材料;将所述碳材料使用碱性溶液浸泡除掉所述SiO2微球模板,清洗;烘干后,在惰性气体保护下高温800‑2200℃热处理30min‑6h,得到所述氮掺杂表面多孔碳材料。本申请提供的氮掺杂表面多孔碳材料的制备方法,使多孔碳包覆在实心碳上,形成实心碳核和多孔碳壳的结构,由于实心碳结构无铂负载,不会因为水淹问题而导致内部铂纳米颗粒失活,引起活性下降,保证燃料电池稳定性。

    一种燃料电池阳极抗反极催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN115207369B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202210849824.0

    申请日:2022-07-06

    Abstract: 本发明公开了一种燃料电池阳极抗反极催化剂及其制备方法。该催化剂包括:起催化作用的贵金属纳米颗粒和吸附在颗粒表面的起选择性作用的有机分子,有机分子为杯芳烃以外的有机分子,有机分子占贵金属纳米颗粒表面原子的百分比为1‑99%。其制备方法包括如下步骤:将有机分子吸附在贵金属纳米颗粒表面,并将吸附有机分子的贵金属纳米颗粒负载在载体上,移除部分表面有机分子,控制有机分子的吸附量占贵金属纳米颗粒表面原子的1‑99%。本发明的催化剂用于低温质子交换膜燃料电池,通过控制有机分子在催化剂表面的吸附调节氢气氧化和氧气还原的位点,实现抑制氧气还原但不影响氢气氧化的目的。其制备方法具有低成本、简易可控、可大规模制备以及成本低等优势。

    一种碱处理石墨化碳负载铂基金属催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN119833661A

    公开(公告)日:2025-04-15

    申请号:CN202510089773.X

    申请日:2025-01-21

    Abstract: 本申请涉及燃料电池催化剂技术领域,公开了一种碱处理石墨化碳负载铂基金属催化剂及其制备方法。其中的制备方法包括以下步骤:将石墨化碳分散于碱处理液中浸泡处理,得到混合物;干燥混合物,在氩气气氛下热处理,清洗后得到碱处理石墨化碳;在碱处理石墨化碳上浸渍负载铂基金属催化剂,得到碱处理石墨化碳负载铂基金属催化剂。本申请提出石墨化程度较高的碳载体进行表面修饰,在维持石墨化结构的同时大大提高材料的缺陷位及比表面积,对铂或铂基金属催化剂进行有效分散,同时有效增强Nafion离聚体的分散,使催化剂具有较高的质量比活性和耐久性。

    一种氮掺杂石墨化碳材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117756107B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202311819945.1

    申请日:2023-12-27

    Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域,公开了一种氮掺杂石墨化碳材料及其制备方法,包括以下步骤:将石墨化碳、吡咯、浓盐酸、非贵金属离子化合物依次加入水中混合均匀,最后加入过硫酸铵溶液,制备出聚吡咯包覆的石墨化碳,经过高温退火处理,清洗,制成所述氮掺杂石墨化碳材料。本申请的氮掺杂石墨化碳材料的制备方法,制备得到的氮掺杂石墨化碳材料,包括包覆层和基底,包覆层包覆在基底表面,包覆层为外延生长的石墨化氮掺杂碳,基底为石墨化碳。本申请的氮掺杂石墨化碳材料的基底和包覆层整体均具有较高石墨化程度,提高碳材料稳定性。

    一种高比表面积石墨化碳载体及其制备方法

    公开(公告)号:CN117886314A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202311819948.5

    申请日:2023-12-27

    Abstract: 本申请涉及燃料电池技术领域,公开了一种高比表面积石墨化碳载体及其制备方法,包括以下步骤:将碳材料加入含镁离子溶液中,超声分散均匀,加热蒸干溶液,得到混合材料;将混合材料用碳纸包覆,在惰性气体或真空保护下进行超快焦耳加热处理,处理时间为10ms‑2000s,电压为40V,电流范围在100‑200A,处理温度为1500‑3000℃,得到所述高比表面积石墨化碳载体。本申请的高比表面积石墨化碳载体的制备方法,使用超快焦耳加热对碳材料进行石墨化处理,使制备得到的石墨化碳载体比传统方法得到的石墨化碳载体具有更多缺陷位、更大比表面积,同时可将处理时间从小时级别降到秒级别。

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