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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：CN109390592A
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201710661946.6
申请日：2017-08-04
Applicant: 上海汽车集团股份有限公司 , 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种膜电极，包括：质子交换膜，和复合于质子交换膜两侧的阴极催化层和阳极催化层；所述阴极催化层和阳极催化层均包括催化剂浆料；所述催化剂浆料包括：PtCo/C催化剂，离子树脂溶液和分散溶剂；所述分散溶剂包括水、醇类化合物和烷烃类化合物。本发明针对PtCo/C催化剂，调节了催化剂浆料的配比，使催化剂达到最佳分散效果，浆料均一稳定。同时防止了离子树脂在溶剂中的团聚，使其能够在亲水相分布不均的催化剂表面均匀覆盖，大大提高了燃料电池的电化学性能。
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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：CN109390592B
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN201710661946.6
申请日：2017-08-04
Applicant: 上海汽车集团股份有限公司 , 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种膜电极，包括：质子交换膜，和复合于质子交换膜两侧的阴极催化层和阳极催化层；所述阴极催化层和阳极催化层均包括催化剂浆料；所述催化剂浆料包括：PtCo/C催化剂，离子树脂溶液和分散溶剂；所述分散溶剂包括水、醇类化合物和烷烃类化合物。本发明针对PtCo/C催化剂，调节了催化剂浆料的配比，使催化剂达到最佳分散效果，浆料均一稳定。同时防止了离子树脂在溶剂中的团聚，使其能够在亲水相分布不均的催化剂表面均匀覆盖，大大提高了燃料电池的电化学性能。
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公开(公告)号：CN119725587A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411931974.1
申请日：2024-12-26
Applicant: 上海交通大学 , 贵州梅岭电源有限公司
Abstract: 本发明涉及一种具有分层离聚物分布的催化层及其制备方法与应用。所述催化层为多层复合结构，其包括逐层交替喷涂在基底上形成的离聚物溶液层和催化剂浆料层；所述离聚物溶液层中的离聚物为长侧链离聚物；所述催化剂浆料层的浆料包括短侧链离聚物和Pt/C催化剂，其中短侧链离聚物与碳载体的质量比为0.05‑0.2。制备方法包括以下步骤：分别制备离聚物溶液和催化剂浆料；设置两个独立可控的超声喷头，在加热的基底上交替使用两个超声喷头喷涂离聚物溶液层和催化剂浆料层，最终得到所述催化层。与现有技术相比，本发明通过双喷头交替喷涂技术实现了催化剂和离聚物的精确分层与控制，优化了催化层内部结构，提升了燃料电池的电化学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119252937A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411502649.3
申请日：2024-10-25
Applicant: 上海交通大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/92 , H01M8/1004
Abstract: 本发明涉及一种梯度阴极催化层、膜电极和质子交换膜燃料电池，所述梯度阴极催化层包括依次并列设置的三个等分的催化区，三个等分的催化区沿气体流动方向依次定义为第一催化区、第二催化区和第三催化区；所述第一催化区、第二催化区和第三催化区内均包括Pt/C催化剂和离聚物，第一催化区、第二催化区和第三催化区中的Pt载量依次递增，离聚物与碳载体的质量比依次递减。与现有技术相比，本发明针对气体在大面积流场中流动和分布不均匀的特点，在阴极催化层面内方向进行相应梯度的Pt载量和I/C比设计，平衡了气体出口反应气体浓度低、水蒸气浓度高造成电流密度分布的不均匀性。
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公开(公告)号：CN118538943A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410739633.8
申请日：2024-06-07
Applicant: 贵州梅岭电源有限公司 , 上海交通大学
IPC: H01M4/92
Abstract: 本发明涉及一种具有高指数晶面的PtNi纳米花催化剂及其制备方法，具有高指数晶面的PtNi纳米花催化剂的制备方法，包括以下步骤：将N,N‑二甲基甲酰胺以及前驱体盐在超声条件下混合形成第一混合液；向第一混合液中添加氨水，调整反应体系PH值形成第二混合液；将第二混合液转移入反应釜，密封升温并持续一定时间，降温后收集第三混合液；将第三混合液离心，获得具有高指数晶面的PtNi纳米花。与现有技术相比，本发明制备的Pt基合金催化剂表面粗糙，存在大量枝状生长，提供了丰富的凹陷的外表面，平均尺寸50‑80nm。制备流程简单，不添加高分子有机物控制形貌，无需额外的后处理过程。
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公开(公告)号：CN118448660A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410669692.2
申请日：2024-05-28
Applicant: 贵州梅岭电源有限公司 , 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种表面改性多孔碳载体及其制备方法与应用，在多孔碳载体表面的孔口附近负载有含氧官能团，所述含氧官能团包括羧基、羟基、环氧基、醚基中的一种或多种；与现有技术相比，本发明针对燃料电池催化层内多孔碳载体的氧气传质困难问题，通过在多孔碳载体表面的孔口附近负载亲水性的含氧官能团，显著降低局域氧气传质阻力，提高燃料电池在大电流密度下的性能。
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公开(公告)号：CN117026271A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310983010.0
申请日：2023-08-07
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了铱修饰的钌基过渡金属掺杂氧化物催化剂的制备方法和应用，该制备方法包括：钌源前驱体、过渡金属离子的可溶性盐和碳粉载体均匀分散在溶剂中，干燥后在氢氩混合还原气氛下煅烧，得到碳载金属中间体，在空气气氛下煅烧，得到钌基过渡金属掺杂氧化物，与铱前驱体分散在水中，滴加至碱溶液中，收集沉淀，煅烧，得到低铱钌基过渡金属氧化物催化剂，可应用于质子交换膜电解水的酸性氧析出反应。本发明利用碳粉作为载体，经过氢气还原，空气氧化过程，催化剂粒径小且均匀；碳源、金属源有相互作用可稳固活性元素，有效提高催化活性；在表面沉积少量铱，降低铱含量同时提高稳定性，是一种高效且兼顾稳定性的低铱钌基过渡金属氧化物催化剂。
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公开(公告)号：CN111964991A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010814006.8
申请日：2020-08-13
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于燃料电池催化层的离子污染Nafion薄膜的制备及测试方法，涉及燃料电池测试领域；浓度小于2wt.％的Nafion溶液在以硅为基底的叉指电极上通过自组装12小时～48小时取出晾干后，浸泡在硝酸和硝酸钴的离子交换溶液中24小时以上得到离子污染的Nafion薄膜。通过调整溶液配比得到污染程度不同的薄膜；利用交流阻抗谱的电化学方法得到不同污染程度的Nafion薄膜的电导率变化。通过测试不同污染程度的薄膜的质子电导率的变化，反应电池中由于催化剂衰减导致的离聚物污染对质子传导的影响。建立离子交换溶液配比，薄膜污染程度与薄膜电导率之间的关系。便于通过电池质子的电导率测试结果，推断电池中Nafion离聚物的污染程度。便于电池长时间运行后的衰减机理的相关研究的开展。
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