公开(公告)号：CN119506916A

公开(公告)日：2025-02-25

申请号：CN202411674525.3

申请日：2024-11-21

Applicant: 中国大唐集团科技创新有限公司 ,  哈尔滨工业大学

Inventor： 王丽杰 ,  时文刚 ,  张学伟 ,  周伟 ,  孙坤元 ,  朱鸿飞 ,  孟晓晓 ,  黄玉明 ,  陈佳祥 ,  孙苗婷 ,  高继慧 ,  赵广播

IPC: C25B9/19 ,  C25B9/60 ,  C25B15/08 ,  C25B15/02 ,  C25B1/04 ,  C25B1/50

Abstract: 一种用于提升大电流电解水制氢中电极表面气泡释放效率的方法，属于氢能制取技术领域，具体方案包括以下步骤：步骤一、向质子交换膜电解槽施加脉冲电压进行水电解制氢，施加的脉冲电流为0.5‑2A，施加的脉冲电压范围为1.4‑1.6V；步骤二、将电解液去离子水输送到质子交换膜电解槽的阳极室，从而引发氧化反应制取氢气。本发明脉冲动态电解技术通过调整电源供电方式即可实现PEMWE大电流制氢性能提升。此外，由于脉冲间歇期间电压为零，总能耗实际仅包括脉冲电压施加时间内的电能消耗，因此从能耗角度来看，脉冲动态电解技术更具优势。脉冲动态电解技术有望在PEMWE大电流制氢中促进气泡释放并缓解极化现象，提升系统的制氢效率和能量利用率。

公开(公告)号：CN119615258A

公开(公告)日：2025-03-14

申请号：CN202411799780.0

申请日：2024-12-09

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 周伟 ,  于洋 ,  袁骏舒 ,  张学伟 ,  周晓涵 ,  孟晓晓 ,  高继慧 ,  赵广播

IPC: C25B11/091 ,  C25B11/031 ,  C25B11/061 ,  C25B11/052 ,  C25B1/04 ,  C25B9/65 ,  C25D3/56 ,  C25D7/00 ,  C01G51/82

Abstract: 本发明公开了一种用于电解海水制氢的硫酸盐插层催化剂的快速合成方法，所述方法如下：一、将金属盐溶解在溶剂中，得到初始沉积液，将稳定剂溶解在初始沉积液中，获得电沉积液；二、将基体置于电沉积液中，通过电沉积得到CoFe催化剂前驱体；三、将CoFe催化剂前驱体置于硫脲和氢氧化钾的混合溶液中进行氧化；四、将氧化后的催化剂置于氢氧化钾溶液中进行循环氧化。本发明的制备方法简单、快捷、高效，可以适用于大面积电极的制备，活化后的电极具有优越的OER活性和极强的抗氯特性，在自然海水中电流密度达到100mA·cm‑2仅需265mV的过电位，在自然海水中连续电解1000h后仅出现5.0μV/h的低衰减速率。

公开(公告)号：CN118756214A

公开(公告)日：2024-10-11

申请号：CN202410862046.8

申请日：2024-06-28

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 周伟 ,  于洋 ,  袁骏舒 ,  张学伟 ,  陈佳祥 ,  孟晓晓 ,  高继慧 ,  赵广播

IPC: C25B11/091 ,  C25B11/075 ,  C25B11/052 ,  C25B11/061 ,  C25B11/065 ,  C25B11/031 ,  C25B1/04 ,  C25D9/04

Abstract: 一种用于电解海水制氢的高效稳定催化剂及其快速合成方法，通过一步脉冲电沉积将三元金属镍、铁和钴耦合非金属磷沉积到基体上获得新型的高性能的电解海水析氧催化剂，利用铁元素调控镍和钴的催化活性。由沉积得到的金属纳米颗粒锚定在基体表面，分布均匀，在氧化电流下被氧化至层状氢氧化物，进一步提高催化活性。实验结果证实催化剂的析氧活性高、稳定性好，在高盐水中达到100mA/cm2电流密度仅需261mV的过电位；在实际海水中以500mA/cm2大电流密度下运行320h并未发现电极有明显性能衰减。本发明所提出的材料合成成本廉价、电解能耗低，在电解海水制绿氢、能源及环境等领域均具有广泛的应用前景。

公开(公告)号：CN117127195A

公开(公告)日：2023-11-28

申请号：CN202311098524.4

申请日：2023-08-29

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 周伟 ,  张学伟 ,  黄玉明 ,  李俊峰 ,  谢亮 ,  孟晓晓 ,  高继慧 ,  赵广播 ,  秦裕琨

IPC: C25B1/04 ,  C25B1/50 ,  C25B9/65 ,  C25B9/23

Abstract: 一种促进质子交换膜电解水制氢的方法，属于氢能制取技术领域，具体包括以下步骤：步骤一、脉冲电源连接质子交换膜电解池并向其供应脉冲电压，施加的电压范围为1.75～3.5V，频率为0.0125～10Hz；步骤二、将电解液去离子水输送到质子交换膜电解池的阳极室，从而引发氧化反应制取氢气。在低频脉冲电位间歇供电的过程中，成功地优化了电极‑溶液界面的反应行为，实现了更高效的氢气析出反应。具体而言，该方法通过在0.1Hz的脉冲频率下耦合50％的脉冲占空比，使电极‑溶液界面处于双电层竞争协调的介尺度状态，优化了电极界面的性能。

公开(公告)号：CN118756185A

公开(公告)日：2024-10-11

申请号：CN202411015327.6

申请日：2024-07-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙苗婷 ,  康慧敏 ,  周伟 ,  黄玉明 ,  张学伟 ,  孟晓晓 ,  高继慧 ,  赵广播

IPC: C25B11/061 ,  C25B11/091 ,  C25B1/04

Abstract: 一种用于尿素氧化辅助电解水制氢的过渡金属基复合电极的制备方法及应用，所述方法采用电沉积法制备硫掺杂的镍、钴、锰三元合金电极，与传统的水热法、溶剂热法和化学气相沉积相比，恒电压沉积方法操作简便、成本低廉且安全可靠，并在三元合金体系中展现出显著的材料性能改进。通过对比二元合金和三元合金电极的性能，验证了三元合金电极在尿素氧化反应中的卓越电化学性能，包括良好的催化活性和稳定性，并显著降低了反应过电位。因此，该方法不仅适用于大规模尿素废水处理，还能实现绿色氢能生产。通过高效促进阳极尿素氧化并实现低电耗电解水制氢，本发明在提升复合电极材料促进尿素氧化辅助低电耗电解水制氢方面具有显著的创新性。