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[发明专利]碳载钌锰氧化物阳极析氧反应催化剂及其制备方法和应用-CN202310983009.8在审
发明人： 沈水云;安璐;章俊良;蔡熙阳;赵聪凡;袁述 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-08-07 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C25B11/077 文献下载
摘要：本发明公开了碳载钌锰氧化物阳极析氧反应催化剂及其制备方法和应用，包括：制备RuMnOx前驱体溶液，碳纸预清洗，RuMnOx前驱体溶液通过蘸取负载于碳纸表面，真空烘干，在马弗炉中氧化烧结得到碳载钌锰氧化物，即得原位生长于碳纸表面的RuMnOx催化剂；使用三电极体系，采取计时电流法将原位生长于碳纸表面的RuMnOx催化剂在活化电压不大于1.1V vs.RHE的条件下进行活化得到OER催化剂。本发明发现在活化电压≤1.1V vs.RHE的条件下催化剂实现活化，并且活化后的催化剂在恒电流测试中稳定运行1500小时，明显提高催化剂的活性和超高稳定性，应用于酸性电解水氧析出反应具有广阔的应用前景。
碳载钌锰氧化物阳极反应催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种离聚物在碳载体上的吸附能力测试系统和方法-CN202310397813.8在审
发明人：殷洁炜;李慧媛;沈水云;章俊良;程晓静;尤佳彬 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01N5/02 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池领域，涉及一种离聚物在碳载体上吸附速率测试系统和方法，如下步骤：S1：在石英晶片上制备均匀一致的多孔碳载体层，并在液体腔中加入电解液，组装成为石英晶体微天平测试系统；S2：待石英晶体微天平测试数据稳定后，在液体腔中加入离聚物溶液；S3：通过石英晶片的质量变化量计算离聚物在多孔碳载体层上的吸附速率。与现有技术相比，本发明利用石英晶体微天平对微小质量的灵敏性，能够快速响应，精确测量离聚物在碳载体上的吸附能力，有利于质子交换膜燃料电池运行过程中的三相界面变化分析。
一种离聚物载体吸附能力测试系统方法

[发明专利]基于低铂燃料电池的降低氧局域传质的热诱导处理方法-CN202310252927.3在审
发明人： 沈水云;梁裕炜;章俊良;闫晓晖 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于低铂燃料电池的降低氧局域传质的热诱导处理方法，将膜电极置于膜电极热诱导处理夹具中，并将两者放入真空干燥烘箱中进行高于Nafion玻璃化温度的140‑150℃热诱导处理；所述膜电极热诱导处理夹具包括：于膜电极两侧的相对设置的第一高温布层，第一高温布层和第二高温布层用于夹持膜电极，且与膜电极同向设置；所述第一高温布层和膜电极对应的一侧开设有容纳第一催化层的第一中空区域；所述第二高温布层和膜电极对应的一侧开设有容纳第二催化层的第二中空区域；所述第一高温布层在远离膜电极的一侧设置有第三高温布层；所述第二高温布层在远离膜电极的一侧设置有第四高温布层。
基于燃料电池降低局域传质诱导处理方法

[发明专利]碳纸载锰化钌催化剂及其制备方法和应用-CN202111548861.X有效
发明人：章俊良;安璐;杨帆;沈水云;沈渊亭;高骞 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-12-17 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： C25B11/075 文献下载
摘要：本发明提供了一种碳纸载锰化钌催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括：将前驱体锰盐、聚乙烯吡咯烷酮和三氯化钌溶液混合，得到前驱体混合液；将清洗后的碳纸在前驱体混合液中浸渍，取出，烘干；常温下，烘干的碳纸在氢气下通气后，加热，烧结，降温；三氯化钌中钌元素和锰盐中锰元素的离子浓度配比为1:1，锰盐选自三氯化锰、Mn(NO3)3或Mn2(SO4)3；本发明的碳纸载锰化钌催化剂作为电极在酸性电解水氧析出反应中应用；本发明通过在碳纸原位生长锰化钌合金催化剂，大大增强了钌的成键键强，从而明显地增强了稳定性，降低溶解速度，并在表面氧化形成了键强更强的钌氧化物，进一步大大提高了钌基催化剂在酸性电解水中的稳定性。
碳纸载锰化钌催化剂及其制备方法应用

[发明专利]气体表面吸附量和体相溶解量测试方法及系统-CN202210896027.8在审
发明人： 沈水云;李慧媛;章俊良;程晓静;程明;尤佳彬 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： H01M8/04313 文献下载
摘要：本发明提供一种气体表面吸附量和体相溶解量测试方法及系统，涉及燃料电池技术领域，包括：步骤S1：在石英晶体微天平晶片上制备不同厚度的离聚物薄膜；步骤S2：测试晶片振动频率变化，根据Sauerbrey方程，得到薄膜内气体的平衡量变化；步骤S3：根据所测平衡量，得到表面吸附量和单位厚度的体相溶解量。本发明能够通过石英晶体微天平对微小质量的敏感性，得到薄膜在不同气体压力或浓度下的气体平衡量变化；其次，能够通过不同薄膜厚度和气体平衡量的关系，分别得到表面吸附量和体相溶解量，实现界面气体吸附规律的离线测试。
气体表面吸附相溶测试方法系统

[发明专利]低铂/非铂复合催化剂及其制备方法-CN202011181023.9有效
发明人：章俊良;赵路甜;罗柳轩;沈水云;殷洁炜;夏国锋;闫晓晖;柯长春;吴爱明;范月恒 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-10-29 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明提供了一种低铂/非铂复合催化剂及其制备方法，所述低铂/非铂复合催化剂以非铂催化剂为载体，铂纳米颗粒以原位还原的方式均匀负载于载体表面。本发明通过以醇为溶剂，碱性反应介质配体置换结合还原性气体煅烧还原铂前驱体形成所述纳米颗粒催化剂。本发明将铂基催化剂和非铂催化剂进行复合，将两者的优势互补，并利用两者之间的协同作用实现氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction，ORR)性能最大化，从而能够大幅度降低铂用量。非Pt结合Pt基催化剂的超低Pt膜电极有助于质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells，PEMFCs)实现在全电流区的高性能。
复合催化剂及其制备方法

[发明专利]高度合金化的低铂Pt-Co纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用-CN202210780165.X在审
发明人： 沈水云;赵路甜;章俊良;闫晓晖;殷洁炜;罗柳轩;符策煌 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种高度合金化的低铂Pt‑Co纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用，涉及纳米材料/电化学技术以及燃料电池催化剂技术领域，包括表面均匀分散Pt‑Co纳米颗粒的载体；载体为碳颗粒，Pt‑Co颗粒的平均粒径为2.83nm；Pt‑Co纳米颗粒结晶良好，且富(111)晶面；Pt‑Co纳米颗粒高度合金化，Pt含量低；Pt‑Co纳米颗粒以电化学方法从溶解有支持电解质KClO4、Pt源和Co源前驱体H2PtCl6·6H2O、Co(NO3)2·6H2O的N，N‑二甲基甲酰胺(N,N‑Dimethylformamide，DMF)溶剂还原沉积到碳载体上，得到用于燃料电池阴极的碳载Pt‑Co纳米颗粒催化剂。
高度合金 pt co 纳米颗粒催化剂及其制备方法应用

[发明专利]测量非贵金属催化剂膜电极中传质阻力的方法-CN202210601299.0在审
发明人： 沈水云;陈士渠;章俊良;闫晓晖;程晓静;王超 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-05-30 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明提供了一种测量非贵金属催化剂膜电极中传质阻力的方法，包括：单催化层膜电极或双催化层膜电极；所述单催化层膜电极包括质子交换膜、阴极催化层、气体扩散层以及流道；所述质子交换膜、阴极催化层、气体扩散层以及流道依次叠加；所述双催化层膜电极包括质子交换膜、阴极催化层A、阴极催化层B、气体扩散层以及流道；所述质子交换膜、阴极催化层A、阴极催化层B、气体扩散层以及流道依次叠加。
测量贵金属催化剂电极传质阻力方法

[发明专利]一种加快局域氧气传质的膜电极制备方法-CN202210320223.0在审
发明人：章俊良;程晓静;沈水云;闫晓辉 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H01M8/1004 文献下载
摘要：本发明公开了一种加快局域氧气传质的膜电极制备方法，所述制备方法包括：将催化剂、离子树脂和分散溶剂混合，得到阳极催化剂浆料；将催化剂、离子树脂、聚乙烯醇溶液和分散溶剂混合，得到阴极催化剂浆料；将所述阴阳极催化剂浆料喷涂于质子交换膜两侧；将所述膜电极置于热水中浸煮，烘干后形成膜电极。本发明使用聚乙烯醇对催化层中的离子树脂内部结构和分布状态进行微观调节，可以加快催化剂表面的局域氧气传质，提高电池性能。
一种加快局域氧气传质电极制备方法

[发明专利]基于杂多酸的储氢溶液及使用其的便携式燃料电池-CN202111519445.7在审
发明人：章俊良;沈渊亭;闫晓晖;沈水云;殷洁炜;高骞;安璐 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： H01M8/0263 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于杂多酸的储氢溶液及使用其的便携式燃料电池，该燃料电池包括液体燃料、反应电堆、电池正极和电池负极，液体燃料为加氢后的杂多酸溶液，反应电堆设有负极液体流道与正极空气传输气孔，电池负极为液体燃料提供装置，电池正极为自呼吸式空气提供装置。本发明可以在常温常压下进行储氢过程，加氢后的杂多酸溶液可直接作为液体燃料，通过反应电堆在常温常压下与空气发生电化学反应，为手机、笔记本电脑等电子设备提供电能。此外，本发明具有组装方便、燃料状态可控、适用性广等特点，可以实现直接氢气储氢、电解水储氢和快速化学储氢等功能，可灵活适用于不同应用场合。
基于杂多溶液使用便携式燃料电池

[发明专利]电沉积制备碳载单分散Pt-Ni纳米颗粒催化剂及其制备与应用-CN202010560901.1有效
发明人：章俊良;赵路甜;沈水云;闫晓晖;王超;罗柳轩;范月恒 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-06-18 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种电沉积制备碳载单分散Pt‑Ni纳米颗粒催化剂及其制备与应用，涉及纳米材料/电化学技术以及燃料电池催化剂技术领域，包括表面均匀分散有Pt‑Ni纳米颗粒的载体；载体为碳黑粉末，Pt‑Ni纳米颗粒的粒径约在3‑5纳米之间；Pt‑Ni纳米颗粒以恒电位电沉积方法从溶解有支持电解质和Pt源前驱体、Ni源前驱体的有机电解液中还原沉积到载体上，得到用于燃料电池的碳载Pt‑Ni纳米颗粒催化剂。通过本发明的方案，可达到一步直接制备单分散的碳载Pt‑Ni纳米颗粒催化剂，并通过改变镍源前驱体的摩尔浓度调节其催化活性，实现简化铂合金纳米颗粒催化剂的制备方法的目的。
沉积制备碳载单分散 pt ni 纳米颗粒催化剂及其应用

[发明专利]测量燃料电池催化层中碳载体对氧气传质影响特征的方法-CN201910858812.2有效
发明人：章俊良;程晓静;闫晓晖;沈水云;夏国锋;殷洁炜;王超;朱凤鹃 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-09-11 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G01N27/406 文献下载
摘要：本发明公开了一种测量燃料电池催化层中碳载体对氧气传质的影响特征的方法。本方法选择不同物理化学特性的碳载体颗粒作为研究对象，利用双层膜电极结构，结合法拉第定律、菲克定律和线性回归法，测量得到催化层内的体相传质阻力和局域传质阻力，实现对不同碳载体制备的催化层内氧气传质特性的定量研究，可以帮助指导碳载体的设计与制备。
测量燃料电池催化层中碳载体氧气传质影响特征方法

[发明专利]一种高活性、高稳定性PtNi纳米合金催化剂及其制备方法、应用-CN201910389986.9有效
发明人：任欢;沈水云;章俊良;周红茹;罗夏爽;郭杨格 -专利权人：上海捷氢科技股份有限公司;上海交通大学
申请日： 2019-05-10 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明提供了一种PtNi纳米合金材料，所述PtNi纳米合金包括八面体结构的PtNi纳米合金颗粒和类球形结构的PtNi纳米合金颗粒。本发明从调节纳米颗粒的表面形貌和成分的方向进行研究，优化了PtNi纳米合金催化剂的稳定性，得到了兼具高氧还原催化活性和高稳定性的PtNi纳米合金材料。本发明提供的PtNi纳米合金颗粒部分保持正八面体形貌，部分发生形变，向球形转变，并出现部分烧结。该PtNi纳米合金材料用作催化剂后，在氧还原反应中表现出了优异的催化性能，提升了催化反应效率，降低了Pt载量。而且提供的制备方法简便，一步合成，不需要额外的表面活性剂控制形貌，清洗简便，可用于质子交换膜燃料电池。
一种活性稳定性 ptni 纳米合金催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种膜电极及其制备方法-CN201710661946.6有效
发明人：周红茹;沈水云;章俊良;陈雪松;方亮;王晋;王超;程晓静 -专利权人：上海汽车集团股份有限公司;上海交通大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种膜电极，包括：质子交换膜，和复合于质子交换膜两侧的阴极催化层和阳极催化层；所述阴极催化层和阳极催化层均包括催化剂浆料；所述催化剂浆料包括：PtCo/C催化剂，离子树脂溶液和分散溶剂；所述分散溶剂包括水、醇类化合物和烷烃类化合物。本发明针对PtCo/C催化剂，调节了催化剂浆料的配比，使催化剂达到最佳分散效果，浆料均一稳定。同时防止了离子树脂在溶剂中的团聚，使其能够在亲水相分布不均的催化剂表面均匀覆盖，大大提高了燃料电池的电化学性能。
一种电极及其制备方法

[发明专利]一种双掺杂多孔石墨烯阴极非铂催化剂及其制备方法-CN201910194256.3有效
发明人：章俊良;吴爱明;夏国锋;李琳;沈水云;闫晓晖;朱凤鹃 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-03-14 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池催化技术领域，具体涉及一种双掺杂多孔石墨烯阴极非铂催化剂及其制备方法，所述催化剂按如下步骤制备：(1)中度还原氮掺杂氧化石墨烯的制备；(2)与第二种杂原子前驱体的均匀混合；(3)700～1000℃惰性气体中高温热处理制备得到催化剂。本发明制备的多孔石墨烯材料孔隙率高，比表面积大，有利于降低燃料电池中氧气和水的传质阻力，可用作质子交换膜燃料电池阴极氧还原催化剂。
一种掺杂多孔石墨阴极催化剂及其制备方法

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