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公开(公告)号：CN114243166B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202111393001.3
申请日：2021-11-23
IPC分类号： H01M12/06
摘要： 本发明公开了一种高功率密度金属空气电池及制备方法，将无水碳酸钠粉末溶解在去离子水中，然后加入魔芋葡甘聚糖粉末固化后获得均匀稳定的凝胶固体A；将氢氧化钠，氧化锌和锡酸钠溶于去离子水中得溶液B，将凝胶固体A浸泡在溶液B中获得凝胶电解质；将金属作为负极，负载C/N/MnO的防水碳布作为空气正极，分别置于凝胶电解质两侧，组装成金属空气电池。本发明高电功率密度凝胶电解质是由魔芋葡甘聚糖在交联剂无水碳酸钠和加热的条件下，形成具有多孔的热稳定性高，高吸碱性，组装的凝胶铝空电池具有优异的大电流放电性能，功率密度高达90.7 mW cm‑2，可以满足金属空气电池的要求；本发明的制备工艺简单，成本低，绿色环保。
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公开(公告)号：CN114256462A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202111398477.6
申请日：2021-11-24
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备有限公司 , 中原工学院
IPC分类号： H01M4/62 , H01M10/052 , H01M12/08 , C01B32/15
摘要： 本发明涉及一种锂电池负极材料制备方法，采用静电纺丝制备的纳米纤维作为模板，在聚合物纳米纤维上包覆均匀的酚醛树脂作为碳源，通过热处理碳化及模板去除，得到内壁嵌有金属颗粒的空心碳管材料，增加了充分的形核位点，用于构筑锂负极修饰层。主要制备CuO@CT和Ag@CT两种三维碳管，内壁嵌有亲锂氧化铜或银纳米颗粒，可调控锂负极表面修饰层厚度，防止锂枝晶不均匀形核生长。匹配磷酸铁锂全电池时，在1C下可以循环300周，放电容量仍保持在100 mAh g‑1以上，有较高的放电比容量和循环稳定性。本发明碳材料成本低、密度小，具有独特的内嵌亲锂空心碳管结构，增强锂负极的循环稳定性，推动了锂负极实际应用进程。
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公开(公告)号：CN114243166A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111393001.3
申请日：2021-11-23
IPC分类号： H01M12/06
摘要： 本发明公开了一种高功率密度金属空气电池及制备方法，将无水碳酸钠粉末溶解在去离子水中，然后加入魔芋葡甘聚糖粉末固化后获得均匀稳定的凝胶固体A；将氢氧化钠，氧化锌和锡酸钠溶于去离子水中得溶液B，将凝胶固体A浸泡在溶液B中获得凝胶电解质；将金属作为负极，负载C/N/MnO的防水碳布作为空气正极，分别置于凝胶电解质两侧，组装成金属空气电池。本发明高电功率密度凝胶电解质是由魔芋葡甘聚糖在交联剂无水碳酸钠和加热的条件下，形成具有多孔的热稳定性高，高吸碱性，组装的凝胶铝空电池具有优异的大电流放电性能，功率密度高达90.7 mW cm‑2，可以满足金属空气电池的要求；本发明的制备工艺简单，成本低，绿色环保。
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公开(公告)号：CN113096965B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202110279084.7
申请日：2021-03-16
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
摘要： 本发明涉及一种多级结构镍钴双金属层状氢氧化物（NiCo‑LDH）材料的制备方法，包括以下步骤：1）将钴盐甲醇溶液与苯并咪唑甲醇溶液混合搅拌反应2~8 h，静置，经离心、干燥获得产物Co‑ZIF；2）将步骤1）所得产物Co‑ZIF与镍盐于乙醇中混匀，然后于70~90℃水热反应4‑8 h，得沉淀，经离心、干燥得到多级结构镍钴双金属层状氢氧化物材料；其保持了Co‑ZIF前驱体材料的圆饼状，内部是空心结构，圆饼由花状纳米球组成，纳米球又由超薄纳米片组装而成。该多级的结构增加了材料的比表面积和孔隙率，提高了材料的离子导电率和电化学性能。
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公开(公告)号：CN111834639B
公开(公告)日：2021-10-12
申请号：CN202010743455.8
申请日：2020-07-29
申请人： 郑州大学
摘要： 本发明提供了一种金属空气电池阴极用复合催化剂及制备方法，以导电碳黑与碳纳米管为原料，利用两步热处理法制备得到氮掺杂C/碳纳米管/MnO复合催化剂，氮掺杂使碳材料表面缺陷变多，MnO负载活性位点增加，且两者都提升了催化剂的催化活性。本发明提供的方法能够通过两步热处理实现在碳材料上的氮原子掺杂和MnO的负载，实验原料易得，制备工艺简单，且实验结果表明制备出的复合材料氧还原催化活性大大增强，催化剂本身稳定性较高，对于商用金属空气电池阴极催化剂的发展有很重要的意义。
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公开(公告)号：CN111682224A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010564117.8
申请日：2020-06-19
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备有限公司
摘要： 本发明公开了一种用于可充锌空气电池的单原子钴负载氮掺杂类石墨碳阴极催化剂，其将双氰胺和双金属Zn-Co-ZIF前驱体材料在800-900℃下碳化而成。在双氰胺存在的情况下，纽扣状的Zn-Co-ZIF前驱体逐渐分解并形成单原子钴负载的类石墨碳材料。测试本发明催化剂材料在0.1M KOH溶液中具有优异的ORR/OER双功能催化活性，可作为阴极催化剂应用于可充放电的锌空电池中。在0.5V电压下，本发明催化剂材料的电流密度可达290 mA cm-2，高于商业Pt/C+RuO2催化剂的248 mA cm-2。
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公开(公告)号：CN117702213A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311805620.8
申请日：2023-12-26
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
IPC分类号： C25D5/54 , C25B11/091 , C25B1/04 , C25B11/065
摘要： 本发明涉及一种核壳结构的五元非贵金属高熵合金复合材料，作为双功能电解水催化剂用于电解水产氢；其内核为球状五元高熵合金CnZuNiFeCo HEAs，外壳为片状五元高熵氢氧化物(CnZuNiFeCo)LDH。该材料催化氧氧化(OER)反应时达到100 mA cm‑2电流密度需要390 mV过电位，催化氢还原(HER)反应时达到100 mA cm‑2电流密度需要318 mV过电位，在全解水过程中达到50 mA cm‑2的电流密度，所需电压仅为1.789 V。本发明核壳结构的五元非贵金属高熵合金复合材料的制备工艺简单，易于实施，安全高效，所用原料价格低廉，并且优于其它电解水催化剂的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113097471B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202110278913.X
申请日：2021-03-16
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
摘要： 本发明涉及一种碱性铝‑空气电池用阳极材料，该阳极材料由下述重量百分比的成分组成：Zn 0.5‑1.2％，In 0.05‑0.1％，Sn 0.05‑0.1％，杂质含量不超过0.01%，余量为Al。本发明还提供了该阳极材料的制备方法，并用其组装成铝‑空气电池，开路电位达到1.915 V，同时腐蚀电流在1.245×10‑3 A，在提升铝合金阳极活性的同时，有效缓解铝阳极的析氢腐蚀；同时在10 A的大电流下，该合金成分铝空气电池可于1.1 V稳定放电450分钟以上。
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公开(公告)号：CN115976543A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310052694.2
申请日：2023-02-02
申请人： 郑州大学 , 郑州佛光发电设备股份有限公司
IPC分类号： C25B1/04 , C25B11/091
摘要： 本发明属于电催化剂材料结构改进技术领域，涉及一种多组元纳米结构金属氧化物电催化剂材料及制备方法，以静电纺丝制备的纳米纤维作为模板，在聚合物纳米纤维上均匀包覆聚多巴胺作为碳源，通过热处理碳化及模板去除法得到金属氧化物负载的空心碳管材料。该材料内壁嵌有空心金属纳米颗粒，其空心碳管结构、丰富的氧空位和高比表面积的协同作用使其在电催化过程中具有更低的起始电位和更快的反应动力学。本发明碳材料成本低、密度小，具有独特的内嵌多组元金属活性位点的空心碳管结构，增强了循环稳定性，在10 mA cm‑2电流密度下的H2O分解电位为1.73 V，具有更低的起始电位，推动了电解水产氢应用进程。
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