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公开(公告)号：CN108963297B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201810713256.5
申请日：2018-06-29
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/026 , H01M8/0263 , H01M8/04291
Abstract: 本发明设计了一种强化脊下对流的波浪形质子交换膜燃料电池流道。包括设置于流场板上的电池流道，所述电池流道呈蛇形分布；电池流道包括与外界环境接触的直流脊和与所述直流脊相邻的波浪形流脊，在气体入口处，波浪形流脊和直流脊在流场板中交替分布，直至气体出口处；所述波浪形流脊在转弯区域平直设置，在主流区域呈波浪形状。本发明能够促进波浪形流脊两侧的脊下对流，使气体均匀分布于流场；同时，流道内产生的压力变化，提高了区域流速，能够有效改善阴极的排水效果，重要地，扩散层、催化层在单位时间内的氧气传输都得到了明显提高。
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公开(公告)号：CN109888318A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910113099.9
申请日：2019-02-13
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种金属-氮共掺杂碳基复合材料的制备方法及应用，所述方法包括以下步骤：步骤A、称取一定比例的碳源前驱体、氮源前驱体、金属盐作为原料进行球磨混合，得到粉末固体前驱体；步骤B、将粉末固体前驱体在保护气氛下进行热处理，即得到金属-氮共掺杂碳基复合材料。本发明制得的复合材料具有高效的氧还原催化性能，可应用于质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、金属-空气电池等的空气电极催化剂。该催化剂的优势在于，具有丰富的孔道结构和较大的比表面积，有利于活性位的利用和传质过程的发生。碳源、氮源、金属源相互作用，有效提高催化活性。所制备的金属-氮共掺杂碳基复合材料具有良好的氧还原催化活性，是一种高效的非贵金属氧还原催化剂。
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公开(公告)号：CN119506947A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411607715.3
申请日：2024-11-12
Applicant: 上海交通大学
IPC: C25B11/089 , C25B11/065 , C25B1/04
Abstract: 本发明属于材料科学技术领域及电催化制氢技术领域，具体涉及可用于碱性介质中电解水析氢反应的碳载钼镍基电催化剂及其制备。该催化剂通过激光辐照工艺制备，以碳载钼镍基电催化剂为催化活性中心，在碱性介质中，可高效地电解水制备氢气，其制备工艺所需原料来源广泛、价格便宜、工艺成熟稳定、操作简单、可控性强，适用于大规模生产和工业电解水制氢。
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公开(公告)号：CN118562101B
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410616184.8
申请日：2024-05-17
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本申请公开了一种薁基支化聚(芳基‑哌啶)阴离子交换膜及其制备方法和应用，涉及膜技术领域，方法包括：制备薁基支化聚(芳基‑哌啶)前驱体；制备阳离子化薁基支化聚(芳基‑哌啶)；制备薁基支化聚(芳基‑哌啶)阴离子交换膜。如此，通过聚合与季铵化后制备出一种碱性阴离子交换膜，其中，支化结构产生了高机械强度，大大降低了阴离子交换膜的吸水性和溶胀率，从而提高了尺寸稳定性；同时，高稳定性阳离子基团和亲核性薁基基团增加了其碱性稳定性，其高OH‑导电率、碱性稳定性和高机械强度表明，本申请制备的薁基支化聚(芳基‑哌啶)阴离子交换膜可作为碱性燃料电池和碱性电解池用阴离子交换膜材料。
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公开(公告)号：CN118117105A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410162636.X
申请日：2024-02-05
Applicant: 上海交通大学 , 上海工博士装备集团有限公司 , 复旦大学
Abstract: 一种高比表面积多孔碳基铂催化剂及其制备方法和应用，其中制备方法包括：将2‑氨基苯并咪唑与氯化锌混合放置于密封的石英管内，置于马弗炉中并在高温条件下进行熔融盐反应；反应结束并冷却至室温后，将所得固体研磨，采用水和乙醇洗涤，真空干燥；随后，将干燥后的材料在惰性气氛中进行高温热解处理，得到氮掺杂多孔碳；将氮掺杂多孔碳分散于水溶液中，加入铂盐和过渡金属盐的前驱体，搅拌、减压蒸馏、干燥后转移至管式炉高温煅烧，制得高比表面积多孔碳基铂催化剂。本发明催化剂中的铂合金结晶性好、粒径小、分布均匀、原子利用率高；该催化剂中不仅铂载量低，而且电催化氧还原活性优于商业70％Pt/C催化剂。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117144397A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311133893.2
申请日：2023-09-04
Applicant: 上海交通大学
IPC: C25B11/054 , C25B11/091 , C25B1/23 , C25B3/01 , C25B3/26 , C01B32/05 , C01G51/04 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种用于二氧化碳还原的载体有序化电极及其制备方法，在清洁基底表面加入碳源和氧化钴前驱体，在惰性气氛中高温烧结通过水热反应得到的多糖包覆的Co‑OH‑CO3纳米线阵列，得到碳层包覆的Co3O4纳米线阵列，将催化剂担载其上，得到的纳米线阵列转印至离子交换膜或气体扩散基底上，形成负载在膜上或扩散基底上的有序化催化层。本发明的载体有序化电极中载体有序化排列，具有良好的电子、质子、液体和气体等多项物质传输通道，应用于二氧化碳还原反应电催化，显著提高催化活性和催化剂利用率。
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公开(公告)号：CN117013024A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202311128006.2
申请日：2023-09-04
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种用于高温质子交换膜燃料电池的膜电极及其制备方法，该膜电极具有离聚物层，为依次由导电基底、催化层、离聚物层、高温质子交换膜、离聚物层、催化层、导电基底组成的多层结构，其中离聚物层以聚苯并咪唑或其衍生物中的一种或多种聚合物作为主成分，掺杂碳粉或其衍生物中的一种或多种导电剂形成复合材料，在催化层表面形成离聚物层。本发明中膜电极通过引入离聚物层的结构控制以磷酸为代表的电解质分布，构建更多的三相界面位点，具有高峰值功率密度和高电流密度，制备过程简单且成本低廉，应用于各类高温质子交换膜燃料电池的膜电极，具有大规模生产应用潜力。
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公开(公告)号：CN113839074B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202111124377.4
申请日：2021-09-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1016 , H01M8/22
Abstract: 本发明涉及一种固体酸质子传导膜的制备方法，所述方法包括将酸性盐热压膜直接热压制备固体酸质子传导膜或将固体酸材料与结构粘结剂混合并研磨，通过成型工艺制备固体酸质子传导膜；所述固体酸材料与结构粘结剂的混合质量比为100：5‑100：15。该固体酸对气体和水等流体不渗透，无须水合作用即具有高质子导电性，并在高温(230℃‑250℃)条件下具有较好的电池性能。由本发明制备的固体酸质子交换膜可以运用于高温质子交换膜燃料电池以及直接醇类电池中作为质子交换膜使用。
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公开(公告)号：CN113851684B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202111122800.7
申请日：2021-09-24
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种固体酸性盐、固体酸质子交换膜及制备方法，固体酸性盐的制备方法，包含以下步骤：步骤S1、按比例取盐、酸和水，然后混合形成溶液；步骤S2、溶液中加入有机溶剂，过滤得到沉淀，沉淀干燥后得到固体酸性盐。一种固体酸质子交换膜的制备方法，包含以下步骤：步骤(1)、将固体酸性盐和聚合物按比例混合在一起，研磨成粉末；所述固体酸性盐采用上述所述的固体酸性盐的制备方法制备而成；步骤(2)、所得粉末热压成固体酸质子交换膜。制备出的复合电解质膜具有高质子电导能力，使得其运用于高温质子交换膜燃料电池取得较好的电池性能。
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公开(公告)号：CN113851682A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111122816.8
申请日：2021-09-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1018 , H01M8/00
Abstract: 本发明涉及一种泛燃料供应的固体酸燃料电池的制备方法，所述方法包括如下步骤：将含铂系催化剂的催化剂层集成至固体酸质子交换膜的两侧上，制成膜电极；将所制成的膜电极放置于阴极极板及阳极极板之间，组合起来即形成电池单元；将一个所述电池单元或多个所述电池单元，安装含进出气管的端板、紧固装置即可。本发明提供的该燃料电池电池属于高温质子交换膜燃料电池，使用特殊固体酸质子交换膜作为隔膜，使用铂系催化剂制作的电极作为燃料电池的阴极与阳极，其操作温度达150℃以上，且无需复杂的外部增湿系统，阴极可利用空气或氧气作为氧化剂，而阳极可利用多种气态或液态燃料，具有广泛应用场景和经济价值。
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