公开(公告)号：CN117735681A

公开(公告)日：2024-03-22

申请号：CN202410019442.4

申请日：2024-01-05

Applicant: 南开大学

Inventor： 牛志强 ,  毕嵩山

IPC: C02F1/469 ,  C02F101/20

Abstract: 本发明属于污水处理技术领域，公开了一种同时实现污水重金属离子吸附和发电的系统与方法，设置由阴离子交换膜隔开的重金属离子吸附腔和电荷匹配腔，通过重金属离子吸附电极与金属电极之间的电势差实现自发放电；放电过程中，污水中的重金属离子迁移并被吸附到重金属离子吸附电极的活性材料上，同时金属电极向水溶液中释放出金属离子；重金属离子吸附电极在吸附结束后取出，并利用化学氧化剂氧化使其活性材料吸附的重金属离子脱出，实现电极循环利用。本发明具有清洁、高效等特点，可吸附多种重金属离子；更最重要的是相比于传统重金属离子去除过程，该系统与方法不消耗电能，反而实现能量输出，在污水重金属离子处理领域具有广泛应用前景。

公开(公告)号：CN117497880A

公开(公告)日：2024-02-02

申请号：CN202311484348.8

申请日：2023-11-09

Applicant: 南开大学

Inventor： 牛志强 ,  杨金章 ,  王慧敏 ,  毕嵩山

IPC: H01M10/38 ,  H01M4/38 ,  H01M4/36 ,  H01M4/583

Abstract: 本发明属于电化学储能技术领域，公开了一种可充电水系硫锰电池，包括正极、负极和电解液；正极为导电基底材料；负极包括负极活性材料，负极活性材料为单质硫；电解液为含Mn2+、Cu2+和pH调节液的水溶液；在充电过程中，电解液中的Mn2+被氧化为MnOCu2+2被还原为并沉积于正极上Cu2S，实现四电子转移的电化学反应，负极活性材料中的单质硫与电解液中的；放电过程相反。由于结合了水系电解液、多电子转移、无副反应等特征，本发明的水系硫锰电池展现出高安全特性，并实现了较高的能量密度和优异的循环稳定性，基于正、负极活性材料总质量的电池比容量达到2100.4mAh/g，能量密度达到1575.3Wh/kg。

公开(公告)号：CN118352674A

公开(公告)日：2024-07-16

申请号：CN202410456937.3

申请日：2024-04-16

Applicant: 南开大学

Inventor： 牛志强 ,  张逸飞 ,  毕嵩山

IPC: H01M10/52

Abstract: 本发明属于电化学储能技术领域，公开了一种水系电池氢气副产物的电池内转化再利用方法，在密封水系电池中，除正极和负极外增设气体电极，气体电极：含有氢气氧化催化剂；在密封水系电池充放电循环过程中，其负极会发生析氢副反应；析氢副反应发生一定程度后，连接气体电极与正极构成回路进行放电，将副产物氢气转化为氢离子/水回到电解液中重新参与密封水系电池的电化学反应；该回路放电结束后，密封水系电池内部气压基本归零，通过重新连接正极和负极，能够继续进行密封水系电池的充放电循环过程。本发明不仅解决了密封水系电池内部氢气积累的问题，降低了潜在的爆炸风险，而且有效减少了电解液的流失，减少了维护过程中频繁加水的需求。