一种基于聚合物电解质的固态可充锌空气/碘杂化电池

    公开(公告)号:CN115842198A

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211026655.7

    申请日:2022-08-25

    Inventor: 夏宝玉 刘晴晴

    Abstract: 本发明属于储能器件领域,公开了一种基于聚合物电解质的固态可充锌空气/碘杂化电池,该聚合物电解质包括具有双网络结构的水凝胶电解质、以及碱性电解液;聚合物体系是以聚丙烯酰胺作为凝胶电解质的聚合物骨架,海藻酸钠与锌离子交联形成了离子交联网络,碘离子是作为电解液添加剂。本发明通过聚合物电解质的组成及细节结构进行改进,向聚丙烯酰胺水凝胶中引入海藻酸钠,得到具有双网络结构的聚丙烯酰胺/海藻酸钠复合凝胶,同时引入含有碘离子的碱性电解液,得到的聚合物电解质具有高离子电导率,优异的保水性能以及改善的机械性能等特点。相应进一步构建得到的固态可充锌空气/碘杂化电池,具有长循环时间和高能量效率的特点。

    一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用

    公开(公告)号:CN112981430B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN201911284387.7

    申请日:2019-12-13

    Abstract: 本发明属于电催化剂领域,更具体地,涉及一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用。所述碱性镍基电池的再生电极为该镍基电池经若干次充、放电后且最后一次为充电状态时获得的正极产物,该正极产物中包含γ‑NiOOH;所述碱性镍基电池的再生电极在电解水中用作电催化析氢反应的阴极。再生镍电极表面的活性物质可用做电催化析氢反应的阴极催化剂,具有较高的电催化活性和低的过电位。该发明的实施能为设计和制备具有大表面积镍电极提供相应的理论和技术支持,同时有望解决废旧电池的问题,并对推动电催化析氢商业化具有重要的意义。

    一种回收铅材料用于二氧化碳还原制甲酸盐的方法

    公开(公告)号:CN113564624A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110807819.9

    申请日:2021-07-16

    Inventor: 夏宝玉 房文生

    Abstract: 本发明属于二氧化碳电化学还原催化剂领域,具体涉及一种回收铅材料用于二氧化碳还原制甲酸盐的方法,包括以下步骤:(1)将废旧铅酸电池拆分得到负极片,将负极片处理后得到含铅的极板材料;(2)将极板材料负载在集流体上获得含铅的电极;(3)以含铅的电极为工作电极,在密闭三电极体系中持续通入二氧化碳进行二氧化碳电催化反应,获得甲酸盐。本发明制备了一种能够高效将二氧化碳电催化为甲酸盐的催化剂,其电催化二氧化碳还原为甲酸盐的性能达到了95%以上,远远优于块体铅,具有广阔的市场价值。

    一种高效氧析出反应电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN109518207B

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201811564746.X

    申请日:2018-12-20

    Abstract: 本发明属于自然生物学、传统金属腐蚀和现代电化学能源技术多领域的结合,更具体地,涉及一种高效氧析出反应电催化剂及其制备方法。采用微生物腐蚀工程制备高效氧析出电极,一方面利用培养基溶液对腐蚀基底进行化学腐蚀,另一方面利用微生物自身具有氧析出反应(OER)催化活性的代谢产物与腐蚀基底进行耦合,从而对基底材料表面进行改性,生成具有高效OER催化活性的腐蚀性生物膜,作为氧析出反应催化剂,氧析出效率大大提升,适于工业化应用。

    一种金属有机框架/导电聚合物复合材料、其制备和应用

    公开(公告)号:CN108335919B

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201810145546.4

    申请日:2018-02-12

    Inventor: 夏宝玉 齐锴

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明属于柔性储能器件技术领域,具体涉及一种金属有机框架/导电聚合物复合材料、其制备方法及在可编织、柔性、纤维状的超级电容器中的应用。本发明以碳纤维束作为电极基底,以电沉积金属有机框架/导电聚合物复合材料为电极活性材料,以聚乙烯醇‑电解质凝胶为固体电解质和隔膜,制备所得纤维状超级电容器表现出优异的电容性能、良好的机械柔性、较宽的工作温度范围、及稳定的长期服役寿命,易于直接编织集成于纺织品中,为可穿戴移动设备提供高效储能系统。

    一种高效氧析出反应电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN109518207A

    公开(公告)日:2019-03-26

    申请号:CN201811564746.X

    申请日:2018-12-20

    Abstract: 本发明属于自然生物学、传统金属腐蚀和现代电化学能源技术多领域的结合,更具体地,涉及一种高效氧析出反应电催化剂及其制备方法。采用微生物腐蚀工程制备高效氧析出电极,一方面利用培养基溶液对腐蚀基底进行化学腐蚀,另一方面利用微生物自身具有氧析出反应(OER)催化活性的代谢产物与腐蚀基底进行耦合,从而对基底材料表面进行改性,生成具有高效OER催化活性的腐蚀性生物膜,作为氧析出反应催化剂,氧析出效率大大提升,适于工业化应用。

    一种负载Co2P纳米颗粒的氮掺杂中空碳棒氧还原电催化剂的宏量制备方法

    公开(公告)号:CN108878903A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201710321228.4

    申请日:2017-05-09

    Abstract: 本发明公开了一种负载Co2P纳米颗粒的氮掺杂中空碳棒氧还原(ORR)电催化剂的制备方法,属于新型能源材料合成以及电催化剂领域。本发明使用(NH4)2HPO4作为绿色无毒磷源,利用球磨法大批量制备同时含有碳、氮、钴和磷的前驱体,不需要去除任何未反应的原料,直接高温煅烧即可获得活性较高稳定性较好的负载Co2P纳米颗粒的氮掺杂中空碳棒ORR电催化剂。本发明合成ORR催化剂的方法过程稳定、安全、易控,使用常规的球磨设备在温和的环境下即可实现,不需要高温、高压、真空无氧等苛刻的反应条件,具有工艺简单、便于规模化生产等特点,可大幅度提高ORR催化剂的合成效率及成本,将会对燃料电池等清洁能源转换和存储设备的大规模商业化应用起到至关重要的作用。

    一种聚吡咯纳米管/石墨烯纳米片复合材料、其制备和应用

    公开(公告)号:CN108335921A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810060771.8

    申请日:2018-01-22

    Inventor: 夏宝玉 齐锴

    Abstract: 本发明属于储能纳米材料领域,更具体地,涉及一种聚吡咯纳米管/石墨烯纳米片复合材料、其制备方法和应用,其为石墨烯纳米片构成壳层包覆在聚吡咯纳米管的外表面,其中石墨烯纳米片的尺寸为5~30nm,所述石墨烯纳米片和所述聚吡咯纳米管以酰胺键进行连接,所述复合材料中酰胺键碳占总碳比不高于6.7%,对应石墨烯壳层对所述聚吡咯纳米管的部分或完全包覆。该复合材料以化学共价键连接聚吡咯纳米管和石墨烯纳米片,并通过调整二者之间的质量比,实现可控的石墨烯壳层对聚吡咯纳米管的部分到完全包覆,将该复合材料应用于一种全固态柔性超级电容器,增加导电性,优化提高电容容量,同时作为保护壳层,增强充放电循环稳定性。

    一种低铂合金与金属氮碳复合材料、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN115566214A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202211338248.X

    申请日:2022-10-28

    Inventor: 夏宝玉 牛慧婷

    Abstract: 本发明公开了一种低铂合金与金属氮碳复合材料、制备方法及应用。所述制备方法包括下列步骤:(1)将含有锌盐和非锌过渡金属盐的溶液与含氮有机配体进行混合,在惰性气体中进行碳化处理,得到复合载体;(2)将复合载体分散到混合有铂盐和非锌过渡金属盐的溶液中,挥发溶剂后,在还原气氛下进行煅烧,使得铂与非锌过渡金属合金形成于复合载体上,得到复合材料。本发明以金属氮碳为载体,采用煅烧还原法制备得到均匀分布在金属氮碳上的形状均一、粒径较细的铂合金颗粒,其对氧还原反应展现出优异的电催化活性和稳定性,可以满足燃料电池大规模发展和应用的需求。

    一种石墨烯负载氮掺杂碳纳米管复合材料及其制备和应用

    公开(公告)号:CN112652778B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN201910957679.6

    申请日:2019-10-10

    Inventor: 夏宝玉 徐洋洋

    Abstract: 本发明属于储能纳米材料领域,更具体地,涉及一种石墨烯负载氮掺杂碳纳米管复合材料及其制备和应用。其首先将金属有机框架材料生长在氧化石墨烯片层上,并利用成核促进剂促进有机配体质子化从而加速金属有机框架在氧化石墨烯上的成核和分散,得到氧化石墨烯均匀负载金属有机框架的前驱体,然后通过高温退火得到石墨烯负载氮掺杂碳纳米管材料。将该材料集成到空气电极应用于锌空气电池时在5mA cm‑2充放电条件下,能够实现3000h的超高稳定性能。

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