一种高性能高熵合金-陶瓷复合纳米结构阳极材料及其在固体氧化物燃料电池中的应用

    公开(公告)号:CN118919738A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411124618.9

    申请日:2024-08-16

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明公开了一种高熵合金‑陶瓷复合纳米结构阳极材料,高熵合金为Fe、Ni、Co、Cu、Mo五种金属元素等摩尔比例形成的合金,混合离子电子导体陶瓷材料为10‑20 mol%镧系金属氧化物氧化钆掺杂的氧化铈。具有优异催化性能和组分灵活可变的高熵合金与混合离子电子导体陶瓷材料在溶液中自发有序地进行复合,通过调控两者比例使复合粉体颗粒细化且呈现出均匀分布的纳米结构,并采用无需烧结步骤的电极制备工艺将其直接应用于固体氧化物燃料电池,相比纯高熵合金电极及烧结电极,显著提高了电池的性能和运行稳定性,且整个制备过程原料成本低廉,制备方法操作简单,为高熵合金在固体氧化物燃料电池方面提供了良好的应用前景。

    一种膜电极及其制备方法、燃料电池

    公开(公告)号:CN118899486A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202410937816.0

    申请日:2024-07-12

    摘要: 本发明公开了一种膜电极及其制备方法、燃料电池,膜电极包括质子交换膜层、阳极催化层和阴极催化层,质子交换膜层具有相对设置的第一侧和第二侧,阳极催化层设置在所述第一侧,阴极催化层设置在第二侧;阳极催化层包括第一阳极催化层和第二阳极催化层,第一阳极催化层设置在第一侧,第二阳极催化层设置在第一阳极催化层上和第一侧,第一阳极催化层的面积占膜电极的有效活性面积的10~40%;本发明的膜电极结构强化了膜电极进口部分的自增湿能力,提高了膜电极的功率密度。

    一种高耐久性的膜电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118888801A

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202410922629.5

    申请日:2024-07-10

    IPC分类号: H01M8/1004 H01M4/86

    摘要: 本发明公开一种高耐久性的膜电极及其制备方法和应用,属于燃料电池技术领域。本发明的高耐久性的膜电极由催化剂涂覆膜和气体扩散层经热压后制成,催化剂涂覆膜由含有催化剂、全氟磺酸树脂和掺杂型钙钛矿类自由基淬灭剂的浆料涂覆到质子交换膜表面上制得,通过称取催化剂、全氟磺酸树脂和掺杂型钙钛矿类自由基淬灭剂,加入低沸点醇和水的混合溶液,获得浆料,制备得到催化剂涂覆层,将得到的催化剂涂覆层与气体扩散层叠放,热压,得到高耐久性的膜电极。本发明的制备方法简便易操作,便于工业化实施,所制备的膜电极的耐久性得到了显著的提升,同时降低了自由基清除剂用量,对电池性能的改善有重要的意义。

    一种原子级分散镍基催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117638329B

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202311386641.0

    申请日:2023-10-24

    IPC分类号: H01M12/06 H01M4/90 H01M4/86

    摘要: 本发明涉及储能材料技术领域,尤其涉及一种原子级分散镍基催化剂及其制备方法与应用,原子级分散镍基催化剂包括:基体、负载于所述基体上的金属镍单原子和/或镍团簇;所述基体为还原的氧化石墨烯;所述还原的氧化石墨烯掺杂有氮元素。本发明利用金属镍单原子和/或镍团簇活性位点均匀地分布于碳基体之间,同时引入氮元素提高了材料内部缺陷程度,与金属镍位点形成配位结构,产生区域活性,增强了材料催化性能及对锂的亲和性。并且所述原子级分散镍基催化剂具有丰富的孔隙结构和比表面积,增大了电极与电解液间的接触面积,缩短了离子和电子的传输路径,有效的改善了三相界面问题,同时也为放电产物的容纳提供了更多的位点。

    一种钯锡合金纳米催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN118867275A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410949843.X

    申请日:2024-07-16

    申请人: 苏州大学

    摘要: 本发明公开了一种钯锡合金纳米催化剂及其制备方法与应用,制备方法包括以下步骤:将钯纳米片、锡盐和1‑十八烯溶于有机溶剂中,在90~160℃下进行反应,得到所述钯锡合金纳米催化剂。本发明采用简单的模板法,分别制备了三种具有超薄多孔的纳米片、相互连接的纳米网和纳米枝晶结构的钯锡合金纳米催化剂,这三种不同形貌的催化剂可通过调控反应生长温度获得,并且应用于乙二醇和乙醇的高效电催化氧化,展现出优异的乙二醇和乙醇催化活性和稳定性,在醇类的电催化领域具有广阔的应用前景。

    一种具有梯度结构的固体氧化物燃料电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN118472276B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410926077.5

    申请日:2024-07-11

    摘要: 本发明公开了一种具有梯度结构的固体氧化物燃料电池及其制备方法,属于燃料电池技术领域。所述燃料电池包括若干层依次堆叠的单电池,所述单电池包括依次叠放的阳极支撑层、阳极功能层、电解质层、阻隔层、过渡层及复合阴极层;所述阳极支撑层和阳极功能层分别为NiO‑3YSZ层、NiO‑8YSZ层,电解质层为YSZ层,阻隔层为GDC层,过渡层为LSCxGDC1‑x层,0.5≤x<1,复合阴极层为LSCyGDC1‑y层,0.5≤y<1,且x<y。本发明通过在阴极层与阻隔层之间引入具有适中热膨胀系数的过渡层,并制备出与过渡层的热膨胀系数相匹配的复合阴极层,有效解决了单电池各层结构之间热膨胀性能不匹配的问题,在保证高发电性能的前提下,显著增强了SOFC单电池的可靠性和耐久性,从而提升了SOFC的服役寿命。

    一种具有负极阻隔层的质子导体固体氧化物电池

    公开(公告)号:CN114628753B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202210336134.5

    申请日:2022-03-31

    IPC分类号: H01M8/126 H01M4/86

    摘要: 本发明公开一种具有负极阻隔层的质子导体固体氧化物电池,所述具有负极阻隔层的质子导体固体氧化物电池包括自内之外依次设置的负极层、负极阻隔层、电解质隔膜层以及正极层;其中,所述负极阻隔层的材质包括掺杂氧化铈。在电解质隔膜层与负极层之间增加致密的掺杂氧化铈薄膜作为负极阻隔层,避免电解质隔膜直接暴漏在含有CO2的气氛中,提高单电池在含碳燃料中的结构与性能稳定性。