公开(公告)号：US20130273461A1

公开(公告)日：2013-10-17

申请号：US13444550

申请日：2012-04-11

申请人： Di-Jia LIU ,  Dan ZHAO

发明人： Di-Jia LIU ,  Dan ZHAO

IPC分类号： B01J31/22 ,  H01M8/00

CPC分类号： H01M4/9008 ,  B01J31/1691 ,  B01J31/181 ,  B01J2531/842 ,  H01M2008/1095

摘要： Methods and compositions for use in the preparation of MOF-based non-PGM electrocatalysts including combining transition metal compounds with organic ligands and secondary building units to create a solid mixture, heating the solid mixture to form a MOF through a solid-state reaction, optionally heating the MOF to convert it to an electrocatalyst via pyrolysis, and optionally post-treating. The electrode catalysts may be used in various electrochemical systems, including a proton exchange membrane fuel cell.

摘要翻译： 用于制备基于MOF的非PGM电催化剂的方法和组合物，包括将过渡金属化合物与有机配体和二级建筑单元组合以产生固体混合物，加热固体混合物以通过固态反应形成MOF，任选地 加热MOF以通过热解将其转化为电催化剂，并任选地进行后处理。 电极催化剂可用于各种电化学系统，包括质子交换膜燃料电池。

公开(公告)号：US20120077667A1

公开(公告)日：2012-03-29

申请号：US12891509

申请日：2010-09-27

申请人： Di-Jia LIU ,  Shengqian Ma ,  Gabriel A. Goenaga

发明人： Di-Jia LIU ,  Shengqian Ma ,  Gabriel A. Goenaga

IPC分类号： H01M4/88 ,  B01J31/12

CPC分类号： H01M4/9008 ,  H01M4/8605 ,  H01M4/8875 ,  H01M4/8882 ,  H01M4/9041 ,  H01M8/10 ,  H01M2008/1095 ,  H01M2250/20 ,  Y02E60/50 ,  Y02T90/32

摘要： A method of preparing a nitrogen containing electrode catalyst by converting a high surface area metal-organic framework (MOF) material free of platinum group metals that includes a transition metal, an organic ligand, and an organic solvent via a high temperature thermal treatment to form catalytic active sites in the MOF. At least a portion of the contained organic solvent may be replaced with a nitrogen containing organic solvent or an organometallic compound or a transition metal salt to enhance catalytic performance. The electrode catalysts may be used in various electrochemical systems, including a proton exchange membrane fuel cell.

摘要翻译： 一种通过高温热处理将含有过渡金属，有机配体和有机溶剂的不含铂族金属的高表面积金属 - 有机骨架（MOF）材料转化成制备含氮电极催化剂的方法，以形成 MOF中的催化活性位点。 所含的有机溶剂的至少一部分可以用含氮有机溶剂或有机金属化合物或过渡金属盐代替以提高催化性能。 电极催化剂可用于各种电化学系统，包括质子交换膜燃料电池。

公开(公告)号：US20100285390A1

公开(公告)日：2010-11-11

申请号：US12787118

申请日：2010-05-25

申请人： Di-Jia LIU ,  Junbing YANG ,  Xiaoping WANG

发明人： Di-Jia LIU ,  Junbing YANG ,  Xiaoping WANG

IPC分类号： H01M8/10 ,  H01M4/583 ,  H01M4/90 ,  H01M4/88

CPC分类号： H01M4/9008 ,  H01M4/9083 ,  H01M2008/1095 ,  Y10S977/742 ,  Y10S977/743 ,  Y10S977/744 ,  Y10S977/748 ,  Y10S977/749 ,  Y10S977/75 ,  Y10S977/752 ,  Y10S977/81

摘要： A fuel cell of the present invention comprises a cathode and an anode, one or both of the anode and the cathode including a catalyst comprising a bundle of longitudinally aligned graphitic carbon nanotubes including a catalytically active transition metal incorporated longitudinally and atomically distributed throughout the graphitic carbon walls of said nanotubes. The nanotubes also include nitrogen atoms and/or ions chemically bonded to the graphitic carbon and to the transition metal. Preferably, the transition metal comprises at least one metal selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Mn, and Cr.

摘要翻译： 本发明的燃料电池包括阴极和阳极，阳极和阴极中的一个或两个包括催化剂，其包括纵向排列的石墨碳纳米管，其包含纵向和原子分布在整个石墨碳中的催化活性过渡金属 所述纳米管的壁。 纳米管还包括与石墨碳和过渡金属化学键合的氮原子和/或离子。 优选地，过渡金属包含选自Fe，Co，Ni，Mn和Cr中的至少一种金属。

公开(公告)号：US20110281719A1

公开(公告)日：2011-11-17

申请号：US13106696

申请日：2011-05-12

申请人： Di-Jia LIU ,  Shengwen Yuan ,  Gabriel A. Goenaga

发明人： Di-Jia LIU ,  Shengwen Yuan ,  Gabriel A. Goenaga

IPC分类号： B01J37/08 ,  B01J31/06

CPC分类号： H01M4/9008 ,  B01J23/26 ,  B01J23/30 ,  B01J23/34 ,  B01J23/70 ,  B01J23/75 ,  B01J31/06 ,  B01J31/1815 ,  B01J35/1023 ,  B01J35/1028 ,  B01J37/031 ,  B01J2531/025 ,  B01J2531/842 ,  B01J2531/845 ,  H01M4/8885 ,  H01M2008/1095 ,  Y02E60/50

摘要： A method of producing an electrocatalyst article using porous polymers. The method creates a porous polymer designed to receive transition metal groups disposed at ligation sites and activating the transition metals to form an electrocatalyst which can be used in a fuel cell. Electrocatalysts prepared by this method are also provided. A fuel cell which includes the electrocatalyst is also provided.

摘要翻译： 一种使用多孔聚合物制备电催化剂制品的方法。 该方法产生多孔聚合物，其被设计成接收设置在连接位点处的过渡金属基团并活化过渡金属以形成可用于燃料电池中的电催化剂。 还提供了通过该方法制备的电催化剂。 还提供了包括电催化剂的燃料电池。

公开(公告)号：US20100233573A1

公开(公告)日：2010-09-16

申请号：US12788527

申请日：2010-05-27

申请人： Di-Jia LIU ,  Junbing YANG

发明人： Di-Jia LIU ,  Junbing YANG

IPC分类号： H01M8/10 ,  H01M8/00

CPC分类号： H01M4/9008 ,  H01M8/04194 ,  H01M8/1004 ,  H01M2008/1095 ,  Y02P70/56 ,  Y10T428/30

摘要： A membrane electrode assembly (MEA) of the invention comprises an anode and a cathode and a proton conductive membrane therebetween, the anode and the cathode each comprising a patterned sheet of longitudinally aligned transition metal-containing carbon nanotubes, wherein the carbon nanotubes are in contact with and are aligned generally perpendicular to the membrane, wherein a catalytically active transition metal is incorporated throughout the nanotubes.

摘要翻译： 本发明的膜电极组件（MEA）包括阳极和阴极以及其间的质子传导膜，阳极和阴极各自包括纵向排列的含过渡金属的碳纳米管的图案化片，其中碳纳米管是接触的 具有并且大致垂直于膜排列，其中催化活性过渡金属整合在整个纳米管中。