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公开(公告)号：CN104549407A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510055169.1
申请日：2015-02-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种铂基/氮掺杂碳量子点-碳纳米管催化剂的制备方法，步骤如下：一、称取一定量的碳源和去离子水混合，超声分散1~3h；二、称取一定量的碳纳米管并与碳源的溶液混合，得混合物A；三、将混合物A置于反应釜中，在140~180℃条件下加热1~12h，冷却后，去离子水洗涤过滤，真空干燥得到材料B；四、将材料B作为载体，用微波辅助乙二醇还原法制备铂基催化剂，得到铂基/氮掺杂碳量子点-碳纳米管催化剂。本发明通过将氮掺杂碳量子点修饰未处理的碳纳米管，并与其复合，提高了铂粒子在该复合载体的分散性，从而提升了催化剂的活性。本制备方法简单可行，较大程度提升了铂基催化剂的活性，有望商业化应用。
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公开(公告)号：CN104505524A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201510014580.4
申请日：2015-01-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/8817 , H01M4/925
Abstract: 本发明公开了一种特殊结构的直接甲醇燃料电池铂基催化剂载体的制备方法，其步骤如下：一、将单体和模板剂混合均匀，加入引发剂引发单体聚合，得到混合物A；二、将混合物A放入管式炉中，在氩气气氛5℃min-1的升温速率下升温至700~1000℃并保持1~4 h，得到材料B；三、将材料B用HF浸泡，超纯水洗涤过滤，真空干燥得到介孔氮掺碳材料。本发明采用介孔氮掺碳材料作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体，可以有效提高其催化剂的催化活性和稳定性。一方面该载体材料中的氮既对Pt纳米粒子起到一定的锚定作用又能提高载体的导电性；另一方面，该载体材料中的介孔结构既能促进传质又能改善Pt纳米粒子的分散程度。
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公开(公告)号：CN103191727B
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201310123093.2
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种燃料电池用碳载Pt基催化剂的制备方法，它涉及电化学领域，尤其是涉及一种燃料电池用碳载Pt基催化剂的制备方法，它为解决现有燃料电池中所用催化剂稳定性不高、催化活性不高、循环稳定性差以及制备过程不易，耗能较大及环境污染的问题，制备方法如下：一、碳载体的前处理；二、碳载体上碳氮杂环结构的引入；三、碳载Pt基催化剂的制备。本发明的催化剂粒径为1～2nm分散性好，活性高且稳定性好，电化学活性面积为88m2/gPt，老化1000圈变化12％，在0.8V(vs.RHE)时氧化还原反应活性ik为356A/gPt，老化1000圈变化4％，循环稳定性高，可应用于电化学领域。
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公开(公告)号：CN104157844A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410409799.X
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/505 , H01M10/0525
Abstract: 一种纳微结构的高倍率富锂锰基正极材料及其制备方法，属于材料合成技术领域。所述正极材料的化学式为aLi2MnO3·(1-a)LiMO2，其中0.3≤a＜1，M＝NixCoyMn1-x-y，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5。制备方法为：一、称取锰盐、表面活性剂与氯酸钠均匀混合，进行水热反应得到由二氧化锰纳米棒自组装形成的辐射状空心纳微结构；二、将步骤一得到的纳微结构的二氧化锰与锂盐、钴盐与镍盐均匀混合得到前驱体；三、将前驱体高温煅烧，得到具有纳微结构的富锂锰基正极材料。本发明通过利用具有纳微结构中纳米结构本征载流子扩散路径短的优点，可有效提高材料的倍率容量，同时也可利用微米结构表面能低不易团聚、化学稳定性高等特性，保持材料的循环性能。
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公开(公告)号：CN103928691A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410143077.4
申请日：2014-04-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/926
Abstract: 本发明公开了一种直接甲醇燃料电池铂基催化剂载体及其制备方法，所述催化剂载体为类石墨氮化碳修饰碳复合材料，其制备方法为：一、称取类石墨氮化碳前驱体和碳材料，混合均匀得到混合物A；二、将混合物A半密封放入管式炉氮气气氛中，在2～10℃min-1的升温速率下升温至500～700℃并保持1～5 h，得到材料B；三、将材料B用超纯水洗涤过滤，真空干燥得到类石墨氮化碳修饰碳复合材料。本发明通过在碳材料表面修饰类石墨氮化碳的方法，可以方便地调控类石墨氮化碳的修饰比例，使载体材料保持优异的导电性能。此外，类石墨氮化碳的助催化作用和对PtRu金属纳米粒子强的吸附作用可以明显的提高其催化活性和稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103811748A
公开(公告)日：2014-05-21
申请号：CN201410081413.7
申请日：2014-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01M4/366 , H01M4/505 , H01M4/525 , H01M10/0525
Abstract: 本发明提供了一种核壳结构的锂离子电池正极材料及其制备方法，所述锂离子电池正极材料为核壳结构，其核层材料为LiNi0.5Mn1.5-xNxO4，其中x为0.002~0.12，N=Mo或Cr，壳层材料为LiNi0.5Mn1.5O4，壳层材料占核层材料的质量分数为2~20%。其制备方法为：通过共沉淀法制备核壳结构的前驱体，然后经高温煅烧和退火处理制备核壳结构的锂离子电池正极材料。该材料中核层材料通过掺杂高价态元素，使部分锰的化学价由正四价降为正三价，三价锰的存在提高了材料的倍率性能，壳层材料不含Mn3+，避免了三价锰引起的锰的溶解问题，提高了材料循环性能。
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公开(公告)号：CN103236537A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310126568.3
申请日：2013-04-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 锂离子电池梯度核壳正极材料及其合成方法，涉及一种锂离子电池正极材料及其合成方法。本发明的锂离子电池梯度核壳正极材料可以有以下两种核壳结构：二层结构：以三元材料为核材料，二元材料或一元材料为壳材料，在三元材料外层包覆二元材料或一元材料；三层结构：以三元材料为核材料，二元材料和一元材料为壳材料，在三元材料外层包覆二元材料，在二元材料外层包覆一元材料。其合成方法采用共沉淀的方法获得前驱体，然后加入锂源煅烧包覆，得到三元梯度核壳材料。本发明可以在不牺牲材料结构稳定性的前提下，降低成本，提高材料克容量，改善材料循环性能和倍率性能，提高三元正极材料的安全性能和低温性能，优化改进制备工艺。
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公开(公告)号：CN102176518B
公开(公告)日：2013-03-20
申请号：CN201110063208.4
申请日：2011-03-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/1397
Abstract: 锂离子电池正极材料LiFePO4/C粉体的液相合成方法，它属于锂离子电池正极材料制备领域。本发明要解决现有液相合成锂离子电池正极材料过程中二价铁易氧化的技术问题。方法：一、硝酸铁溶于去离子水中，加铁粉，密闭容器中反应；二、加到三苯基磷酸酯中，剧烈搅拌加入Li+和碳源；三、调节pH值，间歇搅拌；四、在不断搅拌同时喷雾干燥；五、预烧，煅烧，得到LiFePO4/C粉体。本发明采用三苯基磷酸酯作为“磷酸根”源，其水解产生有机苯，水解产生的有机苯将液相反应体系与空气隔离，防止二价铁的氧化，使液相反应过程中无需惰性气体保护；另外水解产生的有机苯可与水形成共沸物，降低了喷雾干燥的温度，减少能耗和氧化。
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公开(公告)号：CN102120624B
公开(公告)日：2013-01-23
申请号：CN201110007641.6
申请日：2011-01-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C01G53/00
Abstract: 一种制备高压锂离子电池正极材料LiXyNi0.5-yMn1.5O4的方法，它涉及一种制备锂离子电池正极材料的方法。它解决了现有锂离子电池正极材料的制备存在工艺复杂，原材料成本较高等不利于商业生产的问题。方法：一、称取锂源化合物、镍源化合物和锰源化合物，再称过量的锂源化合物；二、原料混合后研磨，所得混合物再放入水浴锅中并加无水乙醇和氨水，所得混合溶液再干燥并搅拌，得前驱体；三、将前躯体放入炉中煅烧，随炉冷却后即完成。本发明工艺简单，易于控制，原材料价格低廉，烧结时间短，烧结温度低等特点可减少耗能，更适合用于商业生产；最终产物为单一的尖晶石相，而且晶型结构良好规整，化学性能稳定。
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公开(公告)号：CN102176518A
公开(公告)日：2011-09-07
申请号：CN201110063208.4
申请日：2011-03-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/1397
Abstract: 锂离子电池正极材料LiFePO4/C粉体的液相合成方法，它属于锂离子电池正极材料制备领域。本发明要解决现有液相合成锂离子电池正极材料过程中二价铁易氧化的技术问题。方法：一、硝酸铁溶于去离子水中，加铁粉，密闭容器中反应；二、加到三苯基磷酸酯中，剧烈搅拌加入Li+和碳源；三、调节pH值，间歇搅拌；四、在不断搅拌同时喷雾干燥；五、预烧，煅烧，得到LiFePO4/C粉体。本发明采用三苯基磷酸酯作为“磷酸根”源，其水解产生有机苯，水解产生的有机苯将液相反应体系与空气隔离，防止二价铁的氧化，使液相反应过程中无需惰性气体保护；另外水解产生的有机苯可与水形成共沸物，降低了喷雾干燥的温度，减少能耗和氧化。
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