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公开(公告)号：CN115513470A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202210968015.1
申请日：2022-08-12
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明公开了一种铁镍双金属单原子氮掺杂多孔碳电催化剂的制备方法与应用，将二氧化硅、氧化锌、铁盐、镍盐、二‑甲基咪唑混合球磨，然后将球磨产物洗涤干燥，再碳化处理，得到铁镍双金属单原子氮掺杂多孔碳(FeNi‑HPNC)电催化剂。本发明采用高能球磨，简单的机械化学方法，引入镍与单原子铁配位，调整其电子结构，所合成的催化剂具有原子级分散的双金属活性中心和丰富分级多孔结构。双金属位点的电子相互作用，可以降低氧中间体的吸附能，表现出显著的双功能氧催化活性。FeNi‑HPNC的ORR半波电位高达0.868V，OER在10mA cm‑2时电位低达1.59V，明显优于Fe‑HPNC和Ni‑HPNC单原子催化剂，甚至比贵金属催化剂更好，可以应用于燃料电池、金属‑空气电池等能量存储和转换装置。
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公开(公告)号：CN114361479A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111581053.3
申请日：2021-12-22
Applicant: 苏州大学
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明提供一种高输出功率燃料电池及其制备方法，质子交换膜燃料电池的气体扩散层除了提供排水功能，对保持催化剂层水的排出以及气体向催化剂层的扩散能力也有影响，可能存在高电流密度下电池性能下降的问题。本发明将硅烷改性炭粉、粘接剂、分散剂混合得到微孔层浆料；然后将微孔层浆料与导电基底复合，干燥后得到气体扩散层；其具有优异的疏水性能以及良好的排水性能，尤其是，提高了气体向催化剂反应层的扩散，从而可实现更高的电流密度和电压，提升了燃料电池在高电流密度下的输出功率。
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公开(公告)号：CN112436156B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202011323963.7
申请日：2020-11-23
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明公开了一种锌‑空气电池及其制备方法与应用，以三维碳纳米管丛林复合材料作为氧气还原反应（ORR）和氧气析出反应（OER）电催化剂，将三维碳纳米管丛林复合材料负载在导电基底上作为空气电极，再与电解液、负极常规组成锌‑空气电池。本发明为通过一步热解气相法制备高效、可控的三维CNT提供了一条新途径。CNT的管径和内嵌的金属颗粒的粒径细小均一且分散均匀、拥有较大的比表面积和丰富的微/纳孔洞通道有利于暴露更多的活性位点以及物质的传输，从而在ORR和OER过程中表现出极小的过电势和优异的稳定性，并成功应用于ZAB作为正极催化剂表现出良好的循环稳定性和较小的电势极化。
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公开(公告)号：CN113675460A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110998275.9
申请日：2021-08-27
Applicant: 苏州大学
IPC: H01M10/056 , H01M10/052 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于复合固态电解质领域，公开了一种无机‑有机复合电解质膜及其制备方法与应用，其中无机‑有机复合电解质膜由以下成分组成：无机陶瓷固态电解质、锂盐、不饱和有机小分子、成膜聚合物。本发明还公开了基于上述无机‑有机复合电解质膜的固态锂电池，具体包括锂金属负极、正极、所述的无机‑有机复合固态电解质膜。本发明公布的无机‑有机复合电解质膜具有较高的锂离子电导率，优异的物理机械性能，良好的耐热性及稳定性，同时该电解质薄膜具有宽的电化学窗口及优异的电化学稳定性。基于上述优点，本发明所述的无机‑有机复合电解质膜能够满足构建各种固态锂电池，并有效抑制锂枝晶的生长，提高电池的综合性能。
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公开(公告)号：CN110890530B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201911048279.X
申请日：2019-10-30
Applicant: 苏州大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M10/0525 , H01M10/058
Abstract: 本发明属于高比能锂金属电池领域，并具体公开了一种基于多孔陶瓷复合锂金属负极的锂金属二次电池及其制备方法；多孔陶瓷锂金属负极由多孔陶瓷骨架、导电层、锂金属组成，与传统的锂片负极相比，本发明公布的多孔陶瓷锂金属负极的优点为：多孔陶瓷骨架的多孔性可以为锂金属提供充足的储存空间；多孔陶瓷骨架的刚性能够维持锂金属负极的结构稳定性；多孔陶瓷骨架的大比表面积属性能够有效降低锂金属负极局部电流密度，缓解锂枝晶的生长问题。基于上述优点，本发明所述的多孔陶瓷锂金属复合负极可用于制备高比能锂金属二次电池，同时，制备方法简单，可实现大批量制造。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112436156A
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN202011323963.7
申请日：2020-11-23
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明公开了一种锌‑空气电池及其制备方法与应用，以三维碳纳米管丛林复合材料作为氧气还原反应（ORR）和氧气析出反应（OER）电催化剂，将三维碳纳米管丛林复合材料负载在导电基底上作为空气电极，再与电解液、负极常规组成锌‑空气电池。本发明为通过一步热解气相法制备高效、可控的三维CNT提供了一条新途径。CNT的管径和内嵌的金属颗粒的粒径细小均一且分散均匀、拥有较大的比表面积和丰富的微/纳孔洞通道有利于暴露更多的活性位点以及物质的传输，从而在ORR和OER过程中表现出极小的过电势和优异的稳定性，并成功应用于ZAB作为正极催化剂表现出良好的循环稳定性和较小的电势极化。
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公开(公告)号：CN111916767A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010712417.6
申请日：2020-07-22
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明属于有机体系锂氧气电池技术领域，具体公开了金属碳化物催化剂及其制备方法与在锂氧气电池中的应用。通过静电纺丝制备出掺有碳化钼量子点的氮掺杂的碳纳米纤维（Mo2C@NCF），之后通过辉光放电等离子体技术（GDP）对催化剂的表面进行处理，不仅能破坏其Mo2C表面钝化层（MoOx）,而且引入了Mo-N化合键。本发明公布的锂氧气电池正极催化剂的优点是：破坏了催化剂表面钝化层的包覆，更多的活性位点得以暴露；增强了离子间的相互作用，提高了催化剂的性能；过电势显著降低，倍率性能优异，循环稳定性大大提升。我们的发明主要通过简便的辉光放电等离子体工艺来优化锂氧气电池电极材料的表面化学性质，为改善电极材料的电化学性能开辟了一条有前景的途径。
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公开(公告)号：CN111558379A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010442293.4
申请日：2020-05-22
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明提供了一种中空球体黑铅铜矿相金属氧化物电催化剂的制备方法，包括如下步骤：（1）将N,N-二甲基甲酰胺和丙酮混合均匀形成混合溶剂，再将六水合硝酸镍、四水硝酸锰和间苯二甲酸分别加入混合溶剂中，搅拌得到均匀的混合溶液；（2）将混合溶液转移至高压反应釜中，升温保持，冷却至室温后，离心、洗涤得到悬浮液；（3）将悬浮液装入玻璃培养皿中，置于烘箱中进行干燥，再转移至坩埚中，进行热处理，得到Ni6MnO8中空球体，即NMO-HS。本发明可以制备独特结构的电催化剂，拥有较大的比表面积有利于暴露更多的活性位点以及更快的电子转移能力，进而在OER中表现为更小过电势和塔菲尔斜率，以及优异的稳定性，提高了催化剂的催化性能。
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公开(公告)号：CN111450842A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010454416.6
申请日：2020-05-26
Applicant: 苏州大学
IPC: B01J23/889 , B01J35/02 , C25B1/04 , C25B11/06
Abstract: 本发明提供了一种微花结构黑铅铜矿相金属氧化物电催化剂的制备方法，包括如下步骤：（1）将DMF和丙酮混合均匀形成混合溶剂，再将六水合硝酸镍、四水硝酸锰和间苯二甲酸分别加入混合溶剂中，得到混合溶液再向混合溶液中加入GO溶液，搅拌得到反应前驱体溶液；（2）将反应前驱体溶液转移至高压反应釜中，升温保持，冷却后，离心洗涤得到悬浮液；（3）将悬浮液装入培养皿中，在0℃以下的环境中静置，再冷冻干燥，转移至坩埚进行热处理，得到Ni6MnO8微花结构。本发明可以制备独特结构的电催化剂，拥有较大的比表面积有利于暴露更多的活性位点以及更快的电子转移能力，进而在OER中表现为更小过电势和塔菲尔斜率，以及优异的稳定性，提高了催化剂的催化性能。
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公开(公告)号：CN105731437B
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201610050977.3
申请日：2016-01-26
Applicant: 苏州大学
IPC: C01B32/194 , B01J21/18
Abstract: 本发明公开了一种异原子掺杂石墨烯及其制备方法与应用，属于高性能化学电源及相关领域。将异原子前驱体化合物溶于溶剂中，混合均匀；然后除去溶剂，得到固体粉末；然后将固体粉末在惰性气氛中，于700～1000℃处理1～5小时，原位制备异原子掺杂石墨烯。本发明制备的异原子掺杂石墨烯具有可与商业化Pt/C相媲美的氧气还原催化活性，并且其抗甲醇氧化性能和稳定性能优于商业化Pt/C催化剂，可用于燃料电池领域。本发明所制备的异原子掺杂石墨烯具有双功能催化性质，用于二次锂‑空气电池，可获得高充、放电容量，优异的充、放电倍率和长的循环寿命，可应用于金属‑空气电池领域。
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