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公开(公告)号：CN110034306B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910190644.4
申请日：2019-03-13
Applicant: 上海交通大学 , 上海汽车集团股份有限公司
Abstract: 本发明提供了一种氮掺杂多孔碳包覆钴纳米颗粒的复合材料的制备方法及应用，其制备方法包括如下步骤：按照比例将碳源前驱体、氮源前驱体及过渡金属离子的可溶性盐均匀分散在溶剂中，随后干燥得到固体粉末前驱体，将固体粉末前驱体在保护气氛下煅烧，得到黑色粉末，即得所述复合材料。所述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，孔道结构为热处理过程中产生，分散均匀；碳源、氮源、金属源有相互作用可稳固活性元素，有效提高催化活性。所制备的复合材料相较于商业碳为碳源的催化剂具有更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：CN110034306A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910190644.4
申请日：2019-03-13
Applicant: 上海交通大学 , 上海汽车集团股份有限公司
Abstract: 本发明提供了一种氮掺杂多孔碳包覆钴纳米颗粒的复合材料的制备方法及应用，其制备方法包括如下步骤：按照比例将碳源前驱体、氮源前驱体及过渡金属离子的可溶性盐均匀分散在溶剂中，随后干燥得到固体粉末前驱体，将固体粉末前驱体在保护气氛下煅烧，得到黑色粉末，即得所述复合材料。所述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，孔道结构为热处理过程中产生，分散均匀；碳源、氮源、金属源有相互作用可稳固活性元素，有效提高催化活性。所制备的复合材料相较于商业碳为碳源的催化剂具有更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：CN112186207B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202011181023.9
申请日：2020-10-29
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种低铂/非铂复合催化剂及其制备方法，所述低铂/非铂复合催化剂以非铂催化剂为载体，铂纳米颗粒以原位还原的方式均匀负载于载体表面。本发明通过以醇为溶剂，碱性反应介质配体置换结合还原性气体煅烧还原铂前驱体形成所述纳米颗粒催化剂。本发明将铂基催化剂和非铂催化剂进行复合，将两者的优势互补，并利用两者之间的协同作用实现氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction，ORR)性能最大化，从而能够大幅度降低铂用量。非Pt结合Pt基催化剂的超低Pt膜电极有助于质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells，PEMFCs)实现在全电流区的高性能。
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公开(公告)号：CN114957657A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210645056.7
申请日：2022-06-08
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于国产廉价原料制备聚苯并咪唑的方法，属于质子交换膜燃料电池领域。本发明通过对用于合成聚苯并咪唑的廉价国产原料进行系列简单前处理有效抑制了缩聚反应过程中副反应的发生，从而可获得高纯度的聚苯并咪唑，且合成的聚苯并咪唑具有合适的分子量分布，适合用于高温质子交换膜燃料电池领域作为质子交换膜以及催化层粘结剂的原材料。采用本发明方法制得的聚苯并咪唑可应用于高温质子交换膜燃料电池、水电解、电化学传感器及其它电化学器件等，用于制备聚苯并咪唑/磷酸复合膜或者粘结剂。
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公开(公告)号：CN111883803B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202010755127.X
申请日：2020-07-31
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/04119 , G05D16/02
Abstract: 本发明涉及燃料电池测试技术领域的一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，将膜增湿器应用于燃料电池测试台增湿系统，可大幅降低测试台功耗、简化测试台结构、减少测试台体积；采用压力平衡自适应控制方法，可实现膜增湿器气水两侧的压力快速自动平衡，从而大幅降低膜增湿器因压力不平衡导致的故障率，提升采用膜增湿器作为增湿方案的燃料电池测试台的可靠性。本发明提出的方法可应用于燃料电池测试台，此外也可应用于燃料电池系统集成。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110380061B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910594895.9
申请日：2019-07-03
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/86 , H01M8/0234 , H01M8/0245 , H01M4/88
Abstract: 本发明公开了一种全工况匹配的燃料电池扩散层及其制备方法；所述扩散层由多孔导电碳纸基底层和导电碳粉微孔层组成，所述扩散层在燃料电池结构中位于气体流道和质子交换膜之间，所述基底层位于气体流道一侧；所述基底层在平行于扩散层方向上具有憎水性梯度，同时所述微孔层在垂直于扩散层方向上具有憎水性梯度。在高湿度工况下本发明的微孔层具有沿流场板到膜电极方向上升的憎水性梯度，能够有效改善阴极的排水效果，提高扩散层的气体传输速率；在中低湿度工况下，本发明的微孔层具有沿流场板到膜电极方向下降的憎水性梯度，可起到一定的保湿作用，能够保证质子交换膜充分润湿，降低电池内阻，提高电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN110010911B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910194256.3
申请日：2019-03-14
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/90
Abstract: 本发明涉及燃料电池催化技术领域，具体涉及一种双掺杂多孔石墨烯阴极非铂催化剂及其制备方法，所述催化剂按如下步骤制备：(1)中度还原氮掺杂氧化石墨烯的制备；(2)与第二种杂原子前驱体的均匀混合；(3)700～1000℃惰性气体中高温热处理制备得到催化剂。本发明制备的多孔石墨烯材料孔隙率高，比表面积大，有利于降低燃料电池中氧气和水的传质阻力，可用作质子交换膜燃料电池阴极氧还原催化剂。
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公开(公告)号：CN112126105A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010986755.9
申请日：2020-09-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: C08J7/14 , C08J5/22 , C08L79/04 , C08K5/02 , H01M8/1041 , H01M8/1072
Abstract: 本发明公开了一种在线交联法制备聚苯并咪唑/磷酸复合膜的方法，将聚苯并咪唑树脂与交联剂通过热共价交联的方法制备成薄膜，再将其浸入磷酸制得聚苯并咪唑/磷酸复合膜。此外，本发明还公开了一种聚苯并咪唑/磷酸复合膜，其采用上书制备方法获得。采用本发明方法制备得到的聚苯并咪唑/磷酸复合膜具有较高的机械强度，制备工艺简单、易实施，成本低。与其它制备交联型聚苯并咪唑/磷酸复合膜方法相比，本发明不改变聚苯并咪唑树脂合成过程和反应条件，对成膜设备也无改造要求，工艺非常简单，原料成本低，是易于批量化生产的工艺。采用本发明方法制得的聚苯并咪唑/磷酸复合膜可应用于高温质子交换膜燃料电池、电化学传感器等领域。
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公开(公告)号：CN110212224A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910434431.1
申请日：2019-05-23
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/88 , H01M4/86
Abstract: 本发明公开了一种使用冰模板法制备多孔膜电极的方法，所述方法包括：S1将催化剂、粘结剂和分散溶剂混合，得到阴极和阳极催化剂浆料；S2将所述阴极催化剂浆料涂布于离型膜上，得到未干燥的阴极电极层；S3将所述电极层冷冻成型后进行真空冷冻干燥，得到干燥的阴极电极层；S4将所述阳极催化剂浆料涂布于离型膜上并烘干，得到干燥的阳极电极层；S5将所述阴极和阳极电极层转印至质子交换膜两侧形成膜电极。在S3中，使用冰颗粒作为模板，冰颗粒模板的去除通过所述真空冷冻干燥实现。所述溶剂包括去离子水和醇类溶剂。本发明采用冰颗粒作为模板，在质子交换膜燃料电池阴极电极层内造孔，构筑有序电极结构，降低传质阻力，提高电池性能。
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公开(公告)号：CN110010911A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910194256.3
申请日：2019-03-14
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/90
Abstract: 本发明涉及燃料电池催化技术领域，具体涉及一种双掺杂多孔石墨烯阴极非铂催化剂及其制备方法，所述催化剂按如下步骤制备：(1)中度还原氮掺杂氧化石墨烯的制备；(2)与第二种杂原子前驱体的均匀混合；(3)700～1000℃惰性气体中高温热处理制备得到催化剂。本发明制备的多孔石墨烯材料孔隙率高，比表面积大，有利于降低燃料电池中氧气和水的传质阻力，可用作质子交换膜燃料电池阴极氧还原催化剂。
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