一种二氧化碳转化电解池及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113430548B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202110674479.7

    申请日:2021-06-17

    申请人: 深圳大学

    IPC分类号: C25B3/26 C25B9/17 C25B11/091

    摘要: 本发明公开了一种二氧化碳转化电解池及其制备方法与应用,其中,包括固态电解质、分别位于所述固态电解质两侧的阳极和阴极;所述固态电解质为掺杂氧化铈/碳酸盐复合电解质;所述掺杂氧化铈的化学分子式为RMXCeYO2‑δ,其中,所述RMXCeYO2‑δ中的X+Y=1,0≤X≤0.25,RM为Sm、Gd、Ca、Mg、K、Na中的一种或多种;所述碳酸盐的化学分子式为(LixNayKz)2CO3,其中,x+y+z=1。所述电解池经共压共烧结制备。用本发明所述固态电解质能够提高电解电荷载体的电导率,促进CO2的化学吸附和转化,提升CO2转化动力学,使得基于所述固态电解质的二氧化碳转化电解池能够在400‑650℃的中低温度运行,且具有高效率、低成本、系统稳定等特点。

    一种还原催化材料、气体扩散电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN108636402B

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN201810354552.0

    申请日:2018-04-19

    申请人: 深圳大学

    摘要: 本发明公开一种还原催化材料、气体扩散电极及其制备方法,所述还原催化材料包括碳化聚多巴胺颗粒,以及结合在碳化聚多巴胺颗粒表面的Pt纳米粒子。本发明通过对表面结合有Pt纳米粒子的聚多巴胺颗粒进行高温碳化处理后可有效提高还原催化材料的比表面积,从而暴露更多Pt纳米粒子的活性位点,增大了还原催化材料对二氧化碳还原的电化学还原催化活性,并有效抑制析氢反应;本发明提供的气体扩散电极表面结合了所述还原催化材料,所述电极在对二氧化碳还原时,即可传导电流还可将还原过程产生的副产物,如H2、CH4等迅速的排出到工作电极之外,保证了CO2与还原催化材料的接触面积,提高了法拉第电流效率。

    一种以三维多孔碳材料为原料的燃料电池氧还原催化剂及制备方法

    公开(公告)号:CN108470916B

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN201810133470.3

    申请日:2018-02-07

    申请人: 深圳大学

    IPC分类号: H01M4/88 H01M4/90

    摘要: 本发明提供了一种以三维多孔碳材料为原料的燃料电池氧还原催化剂及制备方法,制备方法包括:首先,称取三聚氰胺置于三颈烧瓶中,再加入甲醛,磁力搅拌,充分混合之后,利用三乙醇胺调节pH至9.5,油浴30min,得到pre‑MF。接着将称取的超导电炭黑与水和适量pre‑MF混合于三颈烧瓶中,机械搅拌均匀后,利用1M稀盐酸调节pH至3,然后继续机械搅拌,接着逐滴加入甲苯,加完之后,在1000rpm条件下机械搅拌,再恢复400rpm条件下机械搅拌。紧接着加入少量过渡金属盐,于70℃油浴保持4h。然后用乙醇洗涤,除去甲苯,抽滤,真空干燥,得到PMF材料。最后将固体转移到瓷舟,置于管式炉中经500℃~1100℃煅烧,再将煅烧之后的产物经过研磨后过筛,即得到Fe/NRC富含氮量的碳材料。

    一种双功能电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN108511766A

    公开(公告)日:2018-09-07

    申请号:CN201810371766.9

    申请日:2018-04-24

    申请人: 深圳大学

    IPC分类号: H01M4/90 B82Y30/00

    摘要: 本发明公开一种双功能电催化剂及其制备方法,其制备方法包括:将丙烯腈低聚物加入溶剂中,然后加入羟基化多壁碳纳米管,搅拌1~2小时,得到糊状悬浊液;向所述糊状悬浊液中边搅拌边加入金属盐溶液,搅转拌移0到.5油~1浴.5中小,时30之~5后0 ,oC氛围下搅拌2~5小时;去除上述步骤所得混合物中的溶剂,得到固体混合物;将所述固体混合物在惰性气氛保护下,在800~1000 oC下煅烧0.5~1.5小时,得到煅烧产物,所述煅烧产物经研磨处理,得到双功能电催化剂。本发明利用碳纳米管和丙烯腈低聚物为原材料合成了高性能的ORR和OER双功能电催化剂。该合成方法简单,环境友好并且成本低廉。

    一种C、N掺杂AgPd纳米线及其制备方法

    公开(公告)号:CN108057899A

    公开(公告)日:2018-05-22

    申请号:CN201711284658.X

    申请日:2017-12-07

    申请人: 深圳大学

    IPC分类号: B22F9/24 B22F1/00 B82Y40/00

    摘要: 本发明公开了一种C、N掺杂AgPd纳米线及其制备方法,方法包括以下步骤:A、将银纳米线、多巴胺和三(羟甲基)氨基甲烷在常温下搅拌得到复合纳米线;B、将复合纳米线、钯纳米粒子和水在常温下搅拌得到钯负载复合纳米线;C、将钯负载复合纳米线进行烧结,得到C、N掺杂AgPd纳米线。本发明利用制备好的银纳米线、钯纳米粒子和多巴胺的聚合能力,得到尺寸均一的钯粒子修饰在聚多巴胺包覆的银纳米线表面,最后通过烧结得到理想的产氢催化剂。本发明制备方法操作简单,无需复杂设备,条件温和,过程可控,原材料来源广泛,有利于工业化实现,所制备出的一维材料可在产氢、能源存储等领域具有非常广泛的应用前景。

    电极材料的制备方法、电极和超级电容器

    公开(公告)号:CN114349057B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202011091451.2

    申请日:2020-10-13

    申请人: 深圳大学

    IPC分类号: H01G11/86 H01G11/26 H01G11/22

    摘要: 本申请涉及超级电容器技术领域,提供了一种电极材料的制备方法、电极和超级电容器。本申请提供的电极材料的制备方法包括:提供钙钛矿型氧化物材料,钙钛矿型氧化物材料掺杂有金属元素,与金属元素对应的金属和/或金属氧化物具有赝电容特性;在钙钛矿型氧化物材料的表面析出与金属元素对应的金属纳米颗粒,以形成活性中心。进一步地,上述制备方法还包括:以金属纳米颗粒为结晶中心,在结晶中心上生长具有赝电容特性的金属和/或金属氧化物。通过上述方法制备的电极材料稳定性优异,能量密度高,能明显提高器件的储能性能和电容性能。

    一种含锌单原子催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN111584889B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202010475821.6

    申请日:2020-05-29

    申请人: 深圳大学

    发明人: 范梁栋 徐括峰

    摘要: 本发明公开一种含锌单原子催化剂及其制备方法与应用。本发明以2‑甲基咪唑锌盐(ZIF8)为锌前躯体,先经低温煅烧得到锌中间体,然后对低锌中间体进行刻蚀(和负载),最后进行高温煅烧制备含锌单原子催化剂。该方法具有以下优势:工艺简单可控,无需严格控制锌含量,无需采用载体材料;高温煅烧前的低温煅烧和刻蚀可有效防止锌原子团聚;得到的纯锌单原子催化剂的催化活性好、稳定性高,且具有较好的抗毒化能力;得到的负载型含锌单原子催化剂可进一步提高纯锌单原子催化剂的催化活性或满足不同催化体系的要求。

    一种燃料电池氧还原催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN108011111A

    公开(公告)日:2018-05-08

    申请号:CN201711310724.6

    申请日:2017-12-11

    申请人: 深圳大学

    IPC分类号: H01M4/90

    摘要: 本发明公开一种燃料电池氧还原催化剂及其制备方法。本发明的燃料电池氧还原催化剂制备方法包括以下步骤:将含氮高分子和含吡啶的酯混合于溶剂中,并在惰性气体氛围下进行加热反应;向反应后的溶液中加入导电炭黑和过渡金属盐溶液,搅拌均匀后进行烘干,得到固体混合物;将所述固体混合物在惰性气体氛围下进行煅烧,得到氧还原催化剂。本发明的制备方法成本低廉、环境友好,而且所制备的氧还原催化剂催化活性好,耐久性好,与贵金属Pt催化剂的极限电流接近,有利于推广应用。

    银纳米线/水滑石复合电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN107694566A

    公开(公告)日:2018-02-16

    申请号:CN201710995135.X

    申请日:2017-10-23

    申请人: 深圳大学

    IPC分类号: B01J23/50 C25B1/04 C25B11/06

    摘要: 本发明公开了银纳米线/水滑石复合电催化剂及其制备方法,制备方法包括:步骤A、将银纳米线溶液、表面生长调节剂分散到混合过渡金属盐溶液;步骤B、将混合碱溶液滴加到上述溶液中,控制溶液pH为8.8-10.0,并于室温下晶化,再经干燥处理得到银纳米线/水滑石复合电催化剂。本发明所用的Ag基催化剂在贵金属中的价格是相对低廉的,同时在碱性条件下有很高的耐碱性,因此适合作为氧析出催化剂应用在强碱条件下的氯碱工业中;同时本发明通过控制水滑石在具有高表面积的银纳米线表面垂直生长,提高了单位质量银线表面水滑石的量,利用Ag的导电性和水滑石提供的扩散通道,从而提高了催化效率,并且本发明合成工艺简单可控。