一种用于锂二氧化碳电池的纳米Pt-MBene正极催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN118919749A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411236482.0

    申请日:2024-09-04

    IPC分类号: H01M4/92 H01M4/88 H01M12/08

    摘要: 本发明属于电化学和新能源技术领域,涉及一种锂二氧化碳电池正极催化剂及制备方法,所述催化剂为Pt‑MBene纳米复合材料。该材料制备过程简单高效,无需特殊实验设备,制备得到的Pt‑MBene纳米复合材料具有优良的导电性和出色的催化放电产物分解的能力,其作为正极催化剂用于锂二氧化碳电池时表现出低的过电位和优异的循环稳定性,为锂二氧化碳电池的工业化生产和实际应用提供了可能性。

    一种钙钛矿复合双功能催化剂的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118867283A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410943579.9

    申请日:2024-07-15

    申请人: 常州大学

    IPC分类号: H01M4/90 H01M12/08

    摘要: 本发明公开了一种钙钛矿复合双功能催化剂的制备方法和应用,属于电催化领域。通过对碳纳米管的改性处理,并通过一步水热法得到La1‑xSrxMnO3/RuO2‑CNTS。在钙钛矿氧化物表面锚定Ru物种显著提高活性位点的暴露,提高催化剂OER性能的固有活性。氧化处理后锰掺杂的CNTS的加入,可以使得载流子的传输速率得到显著提高,改善钙钛矿的导电性能,从而进一步提升催化剂的催化活性。该钙钛矿复合催化剂具有良好的ORR、OER催化性能,可作为一种高效的双功能催化剂,具有良好的应用前景。

    金属空气电池及金属空气电池的制造方法

    公开(公告)号:CN111937227B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN201980021620.4

    申请日:2019-04-11

    IPC分类号: H01M12/06 H01M12/08

    摘要: 金属空气电池(1)具备壳体和收容于壳体的正极(13,14)及负极(16,17)。壳体具备具有通气性的第一表面(11)和与第一表面(11)不同的第二表面(18)。壳体内在从第二表面(18)侧观察时不重叠的位置形成有与正极(13,14)电连接的正极端子(20)和与负极(16,17)电连接的负极端子(21)。第二表面(18)上,在与正极端子(20)对应的位置设有第一开口部(18a),在与负极端子(21)对应的位置设有第二开口部(18a)。第二表面(18)的除去第一开口部(18a)和第二开口部(18a)的表面的至少一部分上形成有包含粘接剂的粘接层(19)。

    一种双金属位点掺杂碳基催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118782812A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410972883.6

    申请日:2024-07-19

    IPC分类号: H01M4/90 H01M12/06 H01M12/08

    摘要: 一种双金属活性位点掺杂碳基催化剂,具体是ZnMn‑N‑C催化剂,是以1H‑1,2,3‑三氮唑、硝酸锰和氯化锌为反应原料,经溶剂热反应、干燥获得Mn‑MET‑ZnCl2粉末,再依次经一次热解、硫酸处理和二次热解得ZnMn‑N‑C催化剂。本发明中通过使用1H‑1,2,3‑三氮唑和氯化锌分别作为介孔和微孔的造孔剂,通过热解调节造孔顺序及控制造孔进程,优先形成大量介孔,然后在介孔中均匀分布大量微孔,形成了分级孔道结构,解决了形成该结构是面临的孔道结构垮塌的问题,获得得双金属位点掺杂碳基催化剂ZnMn‑N‑C具有高比表面积1837.9 m²/g,表现出优异的ORR活性,E1/2=0.867 V vs. RHE,将其作为正极氧还原催化剂组装的一次锌‑空气电池具有889 Wh/kg‑1 Zn的高能量密度。

    可集成的空心结构固态锌-空气电池

    公开(公告)号:CN115295930B

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202111206096.3

    申请日:2021-10-15

    申请人: 青岛大学

    IPC分类号: H01M12/08 H01M8/1018 H01M4/86

    摘要: 本发明受仿生思想启发,借鉴了肺泡中生物表面活性剂的化学结构以及动物的呼吸系统位于体内的特点,从固态电解质和电池结构两个方面对固态锌‑空气电池进行了创新。一方面,在水凝胶表面修饰了具有双子结构的表面活性剂,使固态电解质的保湿性和电池的循环稳定性大大提高。另一方面,设计了一种将空气电极内置的,具有柱状空心结构特征的固态锌‑空气电池。该结构设计使固态锌‑空气电池具有了更高的可集成性。多个电池能够平行排列并被捆扎为结构紧凑的电池组。该发明所述的固态锌‑空气电池有望作为高安全绿色电源应用于家用电器、便携器件、智能机器人,以及与人体结合的未来器件中。

    高电导率氧化物@碳化物复合催化剂的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN117457920B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202311483442.1

    申请日:2023-11-08

    IPC分类号: H01M4/88 H01M12/08 H01M4/90

    摘要: 本发明属于有机体系锂‑空气电池领域,具体涉及高电导率氧化物@碳化物复合催化剂的制备方法及应用。其包括如下步骤:将氢氟酸水溶液与钛碳化铝粉末进行水热反应,过滤取沉淀,经水洗、醇洗后离心收集沉淀,干燥即得到类石墨烯二维层状的碳化钛前驱体粉末;将金属离子源、尿素、葡萄糖、水和类石墨烯二维层状的碳化钛前驱体粉末进行水热反应,过滤取沉淀,经水洗、醇洗后离心收集沉淀,干燥、在惰气气氛中煅烧,以得到表面负载有金属氧化物纳米片的类石墨烯二维层状的碳化钛复合材料;所述金属离子源包括七钼酸铵、氟化铈、乙酸钴或氟化钛中的任一种;所述表面负载有金属氧化物纳米片的类石墨烯二维层状的碳化钛复合材料中含有Metal‑Ti化合键。

    一种过渡金属基双壳层碳纳米盒的制备方法和用途

    公开(公告)号:CN115149011B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202210785472.7

    申请日:2022-07-04

    发明人: 张雷 柯芷凡

    摘要: 本发明涉及过渡金属‑碳基中空纳米盒技术领域,尤其涉及一种过渡金属基双壳层碳纳米盒的制备方法和用途。本发明先制备一种金属有机框架材料即ZIF‑67或ZIF‑8纳米材料,在其外表面包覆一层聚多巴胺外壳,再采用植酸刻蚀技术,将其刻蚀成双壳层中空结构,该双壳层结构在高温热解后形成了具有双壳层纳米盒结构的催化剂;ZIF‑67或ZIF‑8结构中的2‑甲基咪唑配体和聚多巴胺都会转化成碳基质,钴离子或锌离子会被还原成金属态纳米粒子;聚多巴胺捕获的钴离子或锌离子同时演变成钴或锌单原子,并被包覆于碳基质中;最终,得到了同时嵌入钴(或锌)纳米粒子和单原子的双壳层碳基纳米盒电催化剂。该催化剂比表面积高,活性位点多,价格低廉,能够同步提高OER和ORR的电催化反应速率。

    氮掺杂碳纳米管负载的碳包覆硒化铁双功能催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118645642A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410681365.9

    申请日:2024-05-29

    IPC分类号: H01M4/90 H01M12/08

    摘要: 本发明属于锌空气电池技术领域,具体涉及氮掺杂碳纳米管负载的碳包覆硒化铁双功能催化剂及其制备方法和应用。本发明针对过渡金属硒化物在应用过程中容易团聚、在强碱条件下容易被腐蚀的问题,设计了一种氮掺杂碳纳米管负载的碳包覆硒化铁双功能电催化剂,通过对硒化铁采用石墨碳进行包覆,石墨碳外壳能够有效减少FeSe2NPs在后续催化过程中的团聚和对FeSe2NPs的腐蚀,且原位形成的N‑CNTs导电网络能促进电荷的快速转移,而FeSe2NPs内核、N原子和铁原子之间的强相互作用则提供了丰富的原子活性位点,使得获得的催化剂具有稳定ORR电催化性能和OER电催化性能,并将其作为锌空气电池阴极催化剂进行应用。

    一种宽温固态金属空气电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN115189076B

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202210527824.9

    申请日:2022-05-16

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明适用于固态金属空气电池领域,提供了一种宽温固态金属空气电池,包括:C‑IL@MOF固态正极、IL@MOF固态电解质以及金属负极;所述的C‑IL@MOF固态正极是由导电催化剂、金属有机框架材料和离子液体复合而成;所述的IL@MOF固态电解质由金属有机框架材料和离子液体复合而成。一种宽温固态金属空气电池的制备方法,从上至下将C‑IL@MOF固态正极、IL@MOF固态电解质以及金属负极封装在电池中。此集成IL@MOF固态电解质和C‑IL@MOF固态正极的IL@MOF/C‑IL@MOF结构用于宽温固态金属空气电池,表现出快速的反应动力学、超离子传导性和电化学耐久性。