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公开(公告)号：KR101932612B1
公开(公告)日：2018-12-26
申请号：KR1020170052997
申请日：2017-04-25
Applicant: 숭실대학교산학협력단
IPC: B01J37/02 , B01J37/00 , B01J35/00 , B01J23/745 , B01J37/16
Abstract: 본 발명은 산소환원반응을 위한 질소와 철이 도핑된 다공성 카본 나노입자 촉매 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아미노산, 전이금속 거대고리(macrocycle) 화합물, 및 실리카 템플릿을 혼합하여 분말형 복합체를 준비하는 단계; 상기 분말형 복합체를 질소분위기 하에서 가열하여 카본-실리카 복합체를 형성하는 단계; 및 상기 카본-실리카 복합체를 산으로 세척하여 질소와 철이 도핑된 다공성 카본 촉매를 합성하는 단계;를 포함하는, 산소환원반응을 위한 질소와 철이 도핑된 다공성 카본 촉매 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 산소환원반응을 위한 질소와 철이 도핑된 다공성 카본 나노입자 촉매의 경우 비백금 촉매로서 값비싼 가연성 화학제품인 전이금속 거대고리 화합물의 의존도를 낮추며 저렴하고 쉽게 입수할 수 있는 아미노산을 사용하여 질소와 철이 도핑된 다공성 구조의 카본 나노입자 촉매를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 합성된 산소환원반응을 위한 질소와 철이 도핑된 다공성 카본 나노입자 촉매는 현재 상용화된 백금 촉매와 견줄수 있는 활성을 나타내며, 4전자 반응과 낮은 부반응 발생률을 구현하는 활성을 나타낼 수 있다.-
公开(公告)号：KR1020180119351A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：KR1020170052997
申请日：2017-04-25
Applicant: 숭실대학교산학협력단
IPC: B01J37/02 , B01J37/00 , B01J35/00 , B01J23/745 , B01J37/16
Abstract: 본발명은산소환원반응을위한질소와철이도핑된다공성카본나노입자촉매제조방법에관한것으로서, 보다상세하게는아미노산, 전이금속거대고리(macrocycle) 화합물, 및실리카템플릿을혼합하여분말형복합체를준비하는단계; 상기분말형복합체를질소분위기하에서가열하여카본-실리카복합체를형성하는단계; 및상기카본-실리카복합체를산으로세척하여질소와철이도핑된다공성카본촉매를합성하는단계;를포함하는, 산소환원반응을위한질소와철이도핑된다공성카본촉매제조방법을제공한다. 본발명에따른방법으로제조된산소환원반응을위한질소와철이도핑된다공성카본나노입자촉매의경우비백금촉매로서값비싼가연성화학제품인전이금속거대고리화합물의의존도를낮추며저렴하고쉽게입수할수 있는아미노산을사용하여질소와철이도핑된다공성구조의카본나노입자촉매를제조할수 있다. 또한, 본발명에의해합성된산소환원반응을위한질소와철이도핑된다공성카본나노입자촉매는현재상용화된백금촉매와견줄수있는활성을나타내며, 4전자반응과낮은부반응발생률을구현하는활성을나타낼수 있다.
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公开(公告)号：KR1020170131153A
公开(公告)日：2017-11-29
申请号：KR1020160088594
申请日：2016-07-13
Applicant: 숭실대학교산학협력단
CPC classification number: B01J37/0018 , B01J23/00 , B01J23/745 , B01J27/10 , B01J35/04 , C01B32/05
Abstract: 본발명은아미노산을이용한전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매에관한것으로서, 보다상세하게는아미노산, 전이금속전구체, 실리카템플릿, 및용매를혼합하여혼합용액을준비하는단계; 상기혼합용액을증발시켜분말형복합체를합성하는단계; 상기합성된분말형복합체를질소분위기하에서열처리하여실리카-탄소복합체를합성하는단계; 및상기합성된실리카-탄소복합체를산 세척하여다공성탄소촉매를합성하는단계를포함하는, 아미노산을이용한전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매에관한것이다. 본발명에따른제조방법으로제조된아미노산을이용한전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매는안정성과메탄올에대한내구성이뛰어나며, 산소환원반응의촉매로서산성과염기성조건모두에서그 활성이기존의아미노산등의바이오물질을사용한것에비해촉매특성을향상시킬수 있다. 또한귀금속류나거대고리화합물과도견줄만하며, 현재상용되는백금촉매와거의유사한활성을나타낼수 있다.
Abstract translation: 本发明包括使用氨基酸作为其中氮掺杂在所述多孔碳催化剂的过渡金属，氨基酸的混合物，更具体地，过渡金属前体，二氧化硅模板，和溶剂以制备混合溶液; 蒸发混合溶液以合成粉末状复合材料; 在氮气氛中热处理所合成的粉状复合材料以合成二氧化硅 - 碳复合材料; 和合成的二氧化硅 - 涉及包含合成多孔碳催化剂，过渡金属，并使用氮掺杂的多孔碳催化剂的氨基酸的步骤的酸洗碳复合物。 用本发明方法制备的过渡金属和氮掺杂的多孔碳催化剂对甲醇具有优异的稳定性和耐久性，并且可以在酸性和碱性条件下用作氧还原反应的催化剂。 与使用生物材料的情况相比，可以提高催化性能。 它也可以与贵金属和大环化合物相媲美，并且可以展现出与目前使用的铂催化剂几乎相同的活性。
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公开(公告)号：KR101782001B1
公开(公告)日：2017-09-27
申请号：KR1020150061063
申请日：2015-04-30
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은전이금속과질소로이루어진금속염, 황을포함하는전구체, 및실리카템플릿을혼합하여분말상태의복합체를형성하는단계(제1단계); 상기복합체를비활성가스하에서가열하여결정성카본을형성하는단계(제2단계); 및상기결정성카본을산으로세척하여다공성구조의카본촉매를형성하는단계(제3단계)를포함하는황이도핑된다공성카본촉매제조방법을제공한다. 따라서황이도핑된다공성카본촉매는고분자전해질연료전지에있어서캐소드전극으로사용하여고가의백금촉매를사용하지않아도상용화된백금촉매와동일한전극의활성을나타낼수 있으므로연료전지의효율을크게증가시킬수 있다. 또한종래의백금을사용하는캐소드전극은산 조건하에서활성이급격하게감소하나, 황이도핑되어카본촉매의형태를변경하는경우에는전극의활성을장시간그대로유지할수 있다.
Abstract translation: 本发明是一种过渡金属的盐组成的金属和氮前体，包括硫，和混合氧化硅模板，形成粉末形式的（第一级）的复的步骤; 在惰性气体下加热复合物以形成结晶碳（第二步）; 并且用酸洗涤结晶碳以形成具有多孔结构的碳催化剂的步骤（第三步）。 因此，掺杂有硫的多孔碳催化剂可以显著增加至所述燃料电池的效率，则其可以具有与市售的相同的电不需要与在聚合物电解质燃料电池中的阴极电极使用昂贵的铂催化剂的铂催化剂。 此外，如果使用常规的铂的活性阴极的降低是显着地在酸性条件下，该硫被掺杂以改变碳催化剂的形式可以保持很长一段时间作为电。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR1020170023305A
公开(公告)日：2017-03-03
申请号：KR1020150117399
申请日：2015-08-20
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은평균직경 400 내지 600 nm의제 1 실리콘옥사이드비드(silicon oxide bead), 평균직경 40 내지 60 nm의제 2 실리콘옥사이드비드및 용매를혼합하여실리카템플렛을제조하는단계(제 1단계); 상기실리카템플렛, 탄소및 질소를포함하며전이금속을포함하거나포함하지않는전구체, 및용매를혼합하여슬러리를제조하는단계(제 2단계); 상기슬러리를가열하여용매를증발시켜분말상태의복합체를형성하는단계(제 3단계); 상기복합체를비활성가스하에서가열하여탄화시키고, 다시냉각하여결정성탄소를형성하는단계(제 4단계); 및상기결정성탄소를산으로세척하여다공성탄소촉매를형성하는단계(제 5단계)를포함하는메조-매크로포러스구조의다공성탄소촉매제조방법을제공한다. 질소와철이도핑된메조-매크로포러스(meso-macroporous) 구조의탄소촉매는상용화된백금촉매와거의유사한활성을나타내며, 메조기공과매크로기공을모두가지므로표면적이넓어반응물이나생성물의접근성이용이하고, 단일공정(one-pot)으로생산이용이하며, 얇은두께를가지므로연료전지제조공정의경제성을증가시키고, 연료전지의산소환원극의환원특성을크게증가시킬수 있다.
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公开(公告)号：KR1020160129938A
公开(公告)日：2016-11-10
申请号：KR1020150061063
申请日：2015-04-30
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은전이금속과질소로이루어진금속염, 황을포함하는전구체, 및실리카템플릿을혼합하여분말상태의복합체를형성하는단계(제1단계); 상기복합체를비활성가스하에서가열하여결정성카본을형성하는단계(제2단계); 및상기결정성카본을산으로세척하여다공성구조의카본촉매를형성하는단계(제3단계)를포함하는황이도핑된다공성카본촉매제조방법을제공한다. 따라서황이도핑된다공성카본촉매는고분자전해질연료전지에있어서캐소드전극으로사용하여고가의백금촉매를사용하지않아도상용화된백금촉매와동일한전극의활성을나타낼수 있으므로연료전지의효율을크게증가시킬수 있다. 또한종래의백금을사용하는캐소드전극은산 조건하에서활성이급격하게감소하나, 황이도핑되어카본촉매의형태를변경하는경우에는전극의활성을장시간그대로유지할수 있다.
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公开(公告)号：KR101652626B1
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：KR1020150024230
申请日：2015-02-17
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은전이금속과질소가포함된금속염, 카본전구체, 및실리카탬플릿에용매를첨가하여슬러리를제조하는단계(제1단계); 상기슬러리를가열하여분말상태의복합체를형성하는단계(제2단계); 상기복합체를비활성가스하에서가열하고, 다시냉각하여결정성카본을형성하는단계(제3단계); 및상기결정성카본을산으로세척하여다공성구조의카본촉매를형성하는단계(제4단계)를포함하는다공성카본촉매제조방법을제공한다. 따라서고가의백금촉매를사용하지않아도상용화된백금촉매와동일한활성을나타낼수 있으며, 단일공정(one-pot)으로연료전지제조공정의경제성을증가시고, 연료전지의캐소드전극의환원특성을크게증가시킬수 있다.
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公开(公告)号：KR101627412B1
公开(公告)日：2016-06-03
申请号：KR1020140074195
申请日：2014-06-18
Applicant: 숭실대학교산학협력단
IPC: H01M4/505 , H01M4/62 , H01M10/052
Abstract: 본발명은고분자를오일, 계면활성제, 보조계면활성제및 탄소공급원을함유한혼합용액에용해시키는단계(제1단계); 용매에리튬염화합물및 망간염화합물을용해시킨용액을상기제1단계에서용해된용액에첨가하여역미셀구조의에멀젼을형성하는단계(제2단계); 상기제2단계에서제조된에멀젼을증발시켜겔 형태를제조하는단계(제3단계); 상기겔 형태의물질을가열하여전구체를제조하는단계(제4단계); 및상기제4단계에서제조된전구체를가열하여분말을얻는단계(제5단계)를포함하는양극활물질의제조방법을제공한다. 따라서전도성이우수한스피넬구조의 LiMnO에층상구조의 LiMnO가삽입된양극활물질을제조할수 있다. 제조된 LiMnO/LiMnO복합체를함유한양극활물질은다공성의높은비표면적을가지게되어리듐이온의이동성이향상되고, 상기양극활물질은리튬이온전지용양극으로사용되어리튬이온전지의사이클특성및 수명이증가시킬수 있다.
Abstract translation: 本发明提供一种正极材料的制造方法，包括：将聚合物溶解在包含油，表面活性剂，辅助表面活性剂和碳供给源的混合溶液中的第一工序; 通过将通过将锂盐化合物和锰盐化合物溶解获得的溶液加入到在第一步骤中获得的溶液中形成具有反胶束结构的乳液的第二步骤; 通过蒸发在第二步骤中产生的乳液来生产凝胶相中的材料的第三步骤; 通过在凝胶相中加热材料来制备前体的第四步骤; 以及通过加热第四步产生的前体获得粉末的第五步骤。 因此，具有层状结构的Li 2 MnO 4 O 3的正极活性物质可以制造成具有优良导电性的尖晶石结构的Li_4Mn_5O_1_2。 包括所制备的Li 2 Mn 4 O 3 / Li 4 Mn 5 O 1/2络合物的正极活性物质是多孔的，具有高的比表面积，从而增加锂离子的迁移率。 正极活性物质用于锂离子电池用正极，能够提高锂离子电池的循环特性和耐久性。
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公开(公告)号：KR1020160053029A
公开(公告)日：2016-05-13
申请号：KR1020140149220
申请日：2014-10-30
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은티타늄산화물을노(furnance)에배치하고질소가스를투입하여노 안의공기를제거하는단계(제1단계); 상기노에탄화수소가스를투입하고가열하여티타늄산화물입자표면에카본을피복하는단계(제2단계); 및상기노를냉각하여티타늄산화물코어와카본쉘로이루어진음극활물질을수득하는단계(제3단계)를포함하는음극활물질제조방법. 따라서반도체의성질을가져서전기전도도가낮은산화티타늄을포함하면서도전도도가높은카본을피복하여전기전도도를크게증가시킬수 있고, 부식성이매우큰 카본계열의물질을포함하여도부식성이낮은음극활물질을제조할수 있으며, 리튬이온배터리용제조시도전제가필요하지않으므로, 부피당용량이향상되어에너지밀도가증가한다.
Abstract translation: 本发明提供了一种锂离子二次电池用负极活性物质的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：在炉内放置氧化钛，通过向炉内导入氮气除去炉内的空气 步）; 通过将碳氢化合物气体引入炉中并加热炉子来将二氧化钛颗粒的碳涂覆表面（第二步骤）。 通过冷却炉获得由氧化钛芯和碳壳构成的负极活性物质（第三工序）。 因此，通过施加具有高导电性的碳和由于半导体的特性而具有低导电性的氧化钛，可以显着提高导电性; 即使包含具有相当高腐蚀性的碳基材料，也可以制造具有低腐蚀性的负极活性物质; 并且由于导电剂不需要制造用于锂离子电池的壳体，因此能够提高每体积容积，因此能量密度增加。
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