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公开(公告)号：CN117599846A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311318354.6
申请日：2023-10-11
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所 , 闽都创新实验室
Abstract: 本申请公开一种质子传导有机多孔膜催化剂及其制备方法和应用，所述质子传导有机多孔膜催化剂包括有机多孔薄膜材料；所述有机多孔薄膜材料包括催化剂组分和Nafion膜；所述催化剂组分选自共价有机框架、共轭微孔聚合物、自具微孔聚合物中的至少一种；所述有机多孔薄膜材料包括电子给体和电子受体。本申请催化剂具有高效的光捕获、电荷分离能力与良好的质子传导率。光照下，有机多孔膜催化剂产生的电子和空穴分别自发迁移至膜两侧的析氢与析氧反应位点，析氧反应产生的质子穿过有机多孔膜，在另一侧参与析氢反应。该种有机多孔膜催化剂实现了低成本、高效的氢气、氧气分离生产的光催化全解水过程，在商业化太阳能制氢和制氧领域具有巨大潜力。
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公开(公告)号：CN116632423A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310524087.1
申请日：2023-05-10
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所 , 闽都创新实验室
IPC: H01M14/00
Abstract: 本申请公开了一种光充电电池结构二维化的构建与3D打印制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将3D打印电极材料注射到二维叉指化电极基底上，固化，得到含有电极材料的二维叉指化电极基底；(2)在含有电极材料的二维叉指化电极基底涂覆电解质，得到二维叉指化光充电电池。本申请的二维叉指化光充电电池具备较高可光照面积、光捕获性能，同时具备短离子传输距离，实现较低的电池内阻。能够实现最大1.5V的光响应电压和10mA/cm2的光响应电流，光电化学储能效率达6％以上，实现了高效的太阳能到电化学能存储系统的构建，展现出广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118756153A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410736006.9
申请日：2024-06-07
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明公开一种固态Li‑N2/H2电池及其制备和通过该电池电化学合成氨的方法，该电池以金属锂作为负极，双功能多孔材料作为正极和固态电解质进行组装得到。本发明通过固态Li‑N2/H2电池体系将氮气还原和氢气氧化解耦成正极放电和充电过程，实现了将氮气和氢气转化合成得到氨气。本发明采用固态电解质提高了离子的传导性和氮气的输送效率，加快了固氮的速率且产生的NH3不会溶解到电解液溶剂中而可以直接收集，因此大大提高了产氨的效率。本发明的固态Li‑N2/H2电池在电流密度为0.1mA cm‑2时，电池可以稳定循环300h，FENH3为10.01％，氨产率为3.72μmol·h‑1·cm‑2。
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公开(公告)号：CN115725083A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211451031.X
申请日：2022-11-18
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明公开了共价有机框架材料、电极材料及其在水系光充电质子电池的用途。本发明的共价有机框架材料具有氧化还原位点，所述氧化还原位点具有光响应的质子脱嵌活性；所述氧化还原位点选自羰基/羟基、卟啉氮、酞菁氮、吡啶氮、亚胺、偶氮、氮氧自由基、三嗪基、氮正离子中的至少一种、两种或两种以上。本发明还以具备电荷分离和氧化还原多位点的共价有机框架材料为基础制备电极材料。本发明的电极材料可以直接作为光充电电池的正极和/或负极，实现高效的太阳能到电化学能转化系统的构建。
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公开(公告)号：CN118531420A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410655907.5
申请日：2024-05-24
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于二极管和叉指电极的Li‑N2/H2电池及基于该电池电化学合成氨的方法，所述电池包括一个负极和两个正极，所述负极为Li，在负极和两个正极的连接线上分别连接有一个二极管，且二极管的方向相反；所述正极为金属单质，或者为负载有金属单质的多孔金属材料。本发明的基于二极管和叉指电极的Li‑N2/H2电池采用两个二极管可以选择性的控制反应，有效防止充放电过程中电极产生副反应，从而直接简单的促进了NH3的制备，具有潜在的应用价值。
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公开(公告)号：CN117926284A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202211268930.6
申请日：2022-10-17
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明公开了一种通过锂‑氮气/氢气电池充放电循环电化学合成氨的方法。本发明的合成氨的方法包括如下步骤：第一步，在放电条件下，Li和N2生成Li3N；第二步，在充电条件下，H2在催化剂的作用下发生氧化得到氢质子，氢质子与第一步制备得到的Li3N结合生成NH3。本发明可以在常温常压下合成氨，工艺简单，能够有效将大气中的氮气固定，减少化石能源的消耗。
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公开(公告)号：CN115198288A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202110316197.X
申请日：2021-03-24
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明公开了一种水氧光电催化生产过氧化氢的一体化装置及制备方法，包括：水氧净化系统，具有进水管路和进气管路，配置为用于输送水和空气并对其净化；光电催化系统用于对水氧净化系统输送来的水和空气光电催化产生过氧化氢；存储精化系统对生产的过氧化氢检测、纯化，得到高纯过氧化氢；光电催化系统包括依次并列设置的阴极室、阴离子交换膜、固态电解质、阳离子交换膜与阳极室，阴极室上设置有进水口、进气口和出风口。该一体化装置能将水与空气高效转化为不同纯度与浓度的过氧化氢溶液，从而将光能与电能储存为过氧化氢的化学能，将过氧化氢的生产与提纯一体化集成，满足了高纯度过氧化氢溶液的随产随用，避免过氧化氢的分解与安全问题。
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