一种氮掺杂碳半管电催化剂材料、其制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN114899431A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210397577.5

    申请日:2022-04-15

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂碳半管电催化剂材料、其制备方法及其应用,本发明催化剂材料具有开放半管结构,半管直径为1~200nm,长度为10nm~20μm;按照原子数百分比计算,氮掺杂量不低于20at%,氮掺杂以吡啶‑N、吡咯‑N、石墨‑N和“N‑O”中的至少一种形式存在。本发明制备方法,将胺类化合物在表面活性剂软模板的诱导下发生聚合反应,生成半管形态聚合物中间体,后经过高温热解得到氮掺杂碳半管催化剂。本发明材料作为燃料电池、锂/钠等碱金属离子电池、超级电容器、铅酸电池的电极材料或导电添加剂。本发明碳半管电催化剂为一种新型碳形态,具有高度的开放结构、较大的比表面积、丰富的微/介孔、较高的N掺杂量和良好的导电性,成本低,适合大规模生产。

    一种高氧还原性能金属-N4掺杂的碳催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN114335581A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111374463.0

    申请日:2021-11-19

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种高氧还原性能金属‑N4掺杂的碳催化剂及其制备方法,是以过渡金属、氮元素掺杂的二维碳纳米片,碳催化剂具有多孔薄片层纳米结构,碳催化剂中的金属物种全部为原子级过渡金属和N4组成的Me‑N4结构,且Me‑N4为活性位点,其中Me为Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Mn中的至少一种金属。本发明方法将金属酞菁、酞菁、锌盐等三种化合物前驱体按设定质量比加入到液体溶剂中,均匀混合,并继续加热至液体溶剂完全挥发后,采用一步高温热解法,制备得到金属‑N4掺杂的非贵金属碳催化剂。本发明催化剂具有高氧还原反应(ORR)催化活性、优异CH3OH/CO耐受性和良好稳定性;制备过程简单易控,所用原料均为市售产品,可实现批量化生产。

    一种碱性燃料电池阴极用碳催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN113659154A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110793374.3

    申请日:2021-07-14

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种碱性燃料电池阴极用高性能碳催化剂及其制备方法。本发明碳催化剂是由过渡金属Me、锌(Zn)和氮(N)等异元素掺杂的碳材料,其中,Me为Fe、Co、Ni、Cu、Mn中至少一种。本发明制备方法将金属酞菁、酞菁、锌盐等三种化合物前驱体按一定质量比加入到液体溶剂中,超声至均匀混合,随即将块体的三聚氰胺海绵浸入,至少1分钟后从混合液中提出吸附化合物前驱体的三聚氰胺海绵,干燥后,采用一步高温热解法制备得到金属‑氮(Me‑Nx)掺杂的非贵金属碳催化剂。本发明催化剂具有高氧还原反应(ORR)催化活性、优异CH3OH/CO耐受性和良好稳定性;制备过程简单易控,所用原料均为市售产品,可实现批量化生产。

    一种硫化物固态电解质及其制备方法、全固态电池

    公开(公告)号:CN113104813A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110377413.1

    申请日:2021-04-08

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明提供了一种硫化物固态电解质及其制备方法、全固态电池,该固态电解质化学式为Li6PS5Cl1‑x(BH4)x,其制备方法包括以下步骤:将Li2S、LiCl、LiBH4、P2S5按比例混合均匀,得到混合物;将混合物置于球磨罐中球磨;将球磨后的样品压片后、烧结处理即得硫化物固态电解质。本发明的硫化物固态电解质,通过将BH4‑阴离子基团引入到固态电解质中,取代部分Cl‑的位点,提供了更大的传输通道,BH4‑阴离子基团独特的旋转运动促进了Li+的传导,引入BH4‑阴离子基团后的电解质在锂‑硫银锗矿电解质Li6PS5Cl的基础上离子导电率得到了极大的提升。

    一种具有疏水性的硼酸改性聚丙烯腈基碳毡及其制备和应用

    公开(公告)号:CN118498075A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410526094.X

    申请日:2024-04-29

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明属于燃料电池气体扩散层领域,公开了一种具有疏水性的硼酸改性聚丙烯腈基碳毡及其制备和应用,首先对聚丙烯腈基预氧化毡(PANOF)依次进行低温预压、树脂浸渍、热压、及一次碳化工艺,制得聚丙烯腈碳毡(PANCF);而后通过浸渍硼酸溶液,将硼引入到碳毡中,随后经烘干及高温石墨化处理,制得硼酸改性的PANCF;最后,浸渍至疏水处理液中,得到具有疏水性的硼酸改性PANCF。与现有技术相比,本发明无需提前对预氧化毡进行预碳化处理,节省了能量;同时提高纤维之间的结合强度,具有一定的导电性和排水性能。本发明在可持续能源电池、电池电极材料、柔性电容器、碳碳复合材料领域有着巨大的应用前景和研究价值。

    一种多孔铂纳米枝晶电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN113839057B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202111016652.0

    申请日:2021-08-31

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种多孔铂纳米枝晶电催化剂的制备方法,按照表面活性剂与铂化合物的摩尔比为0~100:1的比例,称量一定质量的表面活性剂溶于水,并继续溶解水中的铂化合物,通入保护气体至混合液饱和,得到前驱体溶液;然向前驱体溶液中注入还原剂,反应至少0.5小时,然后将产物溶液离心、洗涤固形物,得到所述多孔铂纳米枝晶电催化剂。本发明多孔铂纳米枝晶电催化剂为多孔纳米球结构,纳米球的粒径大小为5~300nm,由纳米枝晶编织成三维网络形成多孔纳米球,纳米枝晶长度为3~15nm、直径为0.5~3nm。本发明的制备方法简单易行,适合规模化生产,耗能低、操作简单、后处理方便。本发明多孔铂纳米枝晶电催化剂具有高氧还原性能,具备优异催化活性和高稳定性。

    一种高氧还原性能的铂基合金多孔纳米球电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN114759204A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210035176.5

    申请日:2022-01-13

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种高氧还原性能的铂基合金多孔纳米球电催化剂及其制备方法,本发明属于新能源技术领域,本发明方法包括以下步骤:1)称取一定质量的表面活性剂溶于水,继续溶解铂化合物和过渡金属化合物,通入保护气体至饱和,密封前驱体溶液,待用;2)将前驱体溶液加热并维持在恒定温度,注入还原试剂,静置反应数小时,得到所述铂基合金多孔纳米球电催化剂。本发明的制备方法简单易行,适合规模化生产。

    一种多孔铂纳米枝晶电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN113839057A

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202111016652.0

    申请日:2021-08-31

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种多孔铂纳米枝晶电催化剂的制备方法,按照表面活性剂与铂化合物的摩尔比为0~100:1的比例,称量一定质量的表面活性剂溶于水,并继续溶解水中的铂化合物,通入保护气体至混合液饱和,得到前驱体溶液;然向前驱体溶液中注入还原剂,反应至少0.5小时,然后将产物溶液离心、洗涤固形物,得到所述多孔铂纳米枝晶电催化剂。本发明多孔铂纳米枝晶电催化剂为多孔纳米球结构,纳米球的粒径大小为5~300nm,由纳米枝晶编织成三维网络形成多孔纳米球,纳米枝晶长度为3~15nm、直径为0.5~3nm。本发明的制备方法简单易行,适合规模化生产,耗能低、操作简单、后处理方便。本发明多孔铂纳米枝晶电催化剂具有高氧还原性能,具备优异催化活性和高稳定性。

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