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公开(公告)号：CN113073343B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202110273928.7
申请日：2021-03-15
Applicant: 南开大学
IPC: C25B1/23 , C25B11/091 , C23C16/40 , C25D11/34 , B82Y40/00
Abstract: 一种合成高效电催化CO2还原铜锌双金属催化剂的方法，该方法利用原子层沉积技术、水热法和高温退火简单三步法，以原位生长有氧化铜纳米线的铜网为基底，利用原子层沉积技术得到壳核结构氧化铜@氧化锌纳米线，再经过水热法在其表面包裹一层ZIF‑8，最后在惰性气氛保护下高温煅烧得到一种具有相分离结构的铜锌双金属纳米线材料。本方法报道的相分离铜锌双金属纳米线不仅合成方法简单、易操作，更是具有电催化CO2还原的高效性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN113224239B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202110273934.2
申请日：2021-03-15
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种原位生成具有自限制效应的水、热稳定的卤化铅基有机无机杂化材料钝化层及具有钝化层钙钛矿太阳能电池的制备，通过旋涂或浸泡法在钙钛矿表面引入相应有机盐配体与钙钛矿中的碘化铅原位反应生成一层致密的水、热稳定性的钝化层材料；该反应可同时应用于钙钛矿太阳能电池正式和反式结构中，使用范围广，具有自限制效应；并且卤化铅基有机无机杂化材料的有机分子与无机网络间通过化学键，如共价键、氢键、离子键等，使得杂化配合物材料在“分子水平上”复合，在分子水平上融合两个组分优点，具有优异的钝化缺陷作用，降低非辐射复合，器件能表现出更高的开路电压和填充因子，因此具有更高的光电转换效率；且卤化铅基有机无机杂化钝化层材料由于优异的本征水、热稳定性，能明显提高钙钛矿的湿热稳定性。该方案有利于开辟一种新的钝化材料的思路，加速钙钛矿的商业化进展。
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公开(公告)号：CN113061921B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110273780.7
申请日：2021-03-15
Applicant: 南开大学
IPC: C25B11/031 , C25B11/065 , C25B11/091 , C25B1/04 , C25B11/054 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种多孔碳负载的TiN‑Pt高效电催化水分解制氢催化剂及其制备方法。该方法包括：以金属有机框架材料(MOFs)为前驱体,通过高温煅烧得到多孔碳负载的TiN载体，再通过阳离子表面活性剂的吸附作用将阴离子型Pt盐吸附到TiN表面，进一步焙烧后得到目标催化剂。该方法原料廉价易得，并可大规模制备，TiN与Pt之间的相互作用修饰了Pt的电子结构，最终该催化剂展现出高效的电催化水分解制氢性能。在Pt含量仅为1.23％的情况下，电流密度10mA cm‑2时所需过电位仅为35mV，远优于20％的商业化Pt电催化剂。
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公开(公告)号：CN113224239A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110273934.2
申请日：2021-03-15
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种原位生成具有自限制效应的水、热稳定的卤化铅基有机无机杂化材料钝化层及具有钝化层钙钛矿太阳能电池的制备，通过旋涂或浸泡法在钙钛矿表面引入相应有机盐配体与钙钛矿中的碘化铅原位反应生成一层致密的水、热稳定性的钝化层材料；该反应可同时应用于钙钛矿太阳能电池正式和反式结构中，使用范围广，具有自限制效应；并且卤化铅基有机无机杂化材料的有机分子与无机网络间通过化学键，如共价键、氢键、离子键等，使得杂化配合物材料在“分子水平上”复合，在分子水平上融合两个组分优点，具有优异的钝化缺陷作用，降低非辐射复合，器件能表现出更高的开路电压和填充因子，因此具有更高的光电转换效率；且卤化铅基有机无机杂化钝化层材料由于优异的本征水、热稳定性，能明显提高钙钛矿的湿热稳定性。该方案有利于开辟一种新的钝化材料的思路，加速钙钛矿的商业化进展。
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公开(公告)号：CN116837393A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310928259.1
申请日：2023-07-27
Applicant: 南开大学 , 三碳(安徽)科技研究院有限公司
Abstract: 本发明属于电催化二氧化碳技术领域，具体涉及冠醚及冠醚衍生物在电催化二氧化碳还原系统中的应用。本发明提供了冠醚及冠醚衍生物在电催化二氧化碳还原系统中的应用；所述电催化二氧化碳还原系统包括阴极室、阴极、隔膜、电解液、阳极和阳极室，所述阴极室、阴极、隔膜、阳极和阳极室依次层叠设置，所述电解液填充在所述隔膜和阳极室之间；所述电解液为含碱金属阳离子的电解液。本发明通过在还原系统中引入冠醚及冠醚衍生物，能够防止在催化过程中盐的析出，进一步提高系统稳定性和所需产物的法拉第效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116634824A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310518323.9
申请日：2023-05-10
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种长期光照运行稳定的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。通过调控结晶过程精确控制钙钛矿薄膜中过量PbI2的分布（避免在光入射面积累），形成非入射光面富PbI2、入射光面无PbI2的光稳定的钙钛矿活性层结构。一方面过量PbI2在表界面或晶界处有助于更长的载流子寿命和减少卤化物空位，充分发挥PbI2的钝化优势，提升器件的光电转化效率；另一方面，钙钛矿太阳能电池的固有光不稳定性主要归因于残留的PbI2，在光照下，PbI2会分解成Pb0和I2，Pb0作为载流子的复合中心，导致非辐射复合的增加和稳定性的降低，同时PbI2光降解的另一种产物I2催化了邻近钙钛矿的降解，导致器件不稳定。通过合理控制PbI2的分布，可以解决由PbI2的光致分解引起的器件稳定性下降的问题，获得长期光照运行稳定的钙钛矿光伏器件。该方案为调控钙钛矿结晶过程及器件长期光照运行稳定性优化提供一个新的思路，加速钙钛矿太阳能电池的产业化进程。
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公开(公告)号：CN116575065A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310518300.8
申请日：2023-05-10
Applicant: 南开大学
IPC: C25B11/081 , C25B11/054 , C25B11/067 , C25B1/04
Abstract: 本发明公开了一种Ru NPs/TiN全pH水分解制氢电催化剂。其优势在于：（1）催化剂原位生长于集流体上，避免了由于高分子粘结剂的使用而引起的电荷转移电阻增大、活性位点覆盖等问题；（2）使用极低含量（1.15%）的廉价贵金属Ru纳米颗粒（NPs）代替价格较为昂贵的贵金属Pt，极大程度上降低了成本；（3）TiN和Ru NPs之间的强相互作用极大程度上增强的催化剂的稳定性。（4）Ru NPs/TiN在酸性、中性、碱性条件下都有可以与商业化Pt/C（20%）媲美的产氢性能，且在碱性条件1 A cm‑2下稳定1000 h以上没有性能衰退。
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公开(公告)号：CN116445939A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310305155.5
申请日：2023-03-27
Applicant: 南开大学 , 三碳(安徽)科技研究院有限公司
IPC: C25B1/23 , C25B1/50 , C25B9/19 , C25B11/02 , C25B11/052 , C25B11/081 , C25B11/061 , C25B11/031 , C25B11/042 , C23C14/16 , C23C14/35 , B22F1/00 , B22F3/10
Abstract: 一种管状电催化CO2还原电解池，包括阴极、阳极和外壳，所述阳极、所述阴极、所述外壳均为柱体结构，所述阳极和所述阴极分别置于所述外壳内，并且所述阳极、所述阴极、所述外壳三者相互平行且互不接触；所述外壳相互平行两个面的位置分别为所述外壳的第一端、第二端，所述第一端分别设置入液口和/或入气口，所述第二端分别设置出液口和/或出气口，用于实现电解液、CO2的流通。本发明有效控制了传统膜电极组装电解池在体系三相界面发生碳酸盐析的问题，高效催化CO2还原，有效控制了传统膜电极组装电解池在体系三相界面发生碳酸盐析的问题；增强了电解池的实用性，拓宽膜电极组装电解池的适用范围，具有较高的稳定性。
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公开(公告)号：CN119040927A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411517182.X
申请日：2024-10-29
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提出一种基于非离子交换膜的零间隙膜电极电催化CO2还原电解池，采用非离子交换膜分隔阴阳极，防止短路，且利用膜自身的孔隙结构和浸润特性形成固液气三相界面，利于发生电催化CO2还原反应。在电场和浓度场作用下，阴阳离子传输达到平衡，不会因局部离子浓度过高出现析盐现象，可获得较高的产物法拉第效率和较高的能量效率以及长期运行稳定性。本发明提出使用非离子交换膜改善膜电极体系传质，提升电极反应效率和稳定性，在电催化CO2还原方面具有广阔的工业应用前景。
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公开(公告)号：CN115449822B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202211170618.3
申请日：2022-09-26
Applicant: 南开大学 , 三碳(安徽)科技研究院有限公司
Abstract: 本发明公开一种基于电化学法转化碳酸钙（CaCO3）制备水泥和（或）碳质产物的方法，基于高稳定性的二氧化碳（CO2）还原催化剂，采用电化学技术电解碳酸钙形成CO2和游离的Ca2+，产生的Ca2+则与反应体系盐溶液中的局部OH‑离子结合，生成氢氧化钙（Ca(OH)2），此为工业制备水泥等多种工业材料的主要成分；切换电化学条件，利用金属催化剂催化还原CO2制备高附加值碳产物。本方法利用电化学法分解CaCO3生成Ca(OH)2制备水泥，能够有效缓解由高温煅烧碳酸钙制水泥所带来的大量CO2问题，降低能耗，减少CO2排放，并且能够将电化学分解CaCO3产生的CO2原位转化制备碳质产物，方法更为简单、易操作。
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