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[发明专利]有机体系中电沉积制备的Pt-M金属合金催化剂-CN201910163691.X有效
发明人：章俊良;李凡;沈水云;范月恒;赵路甜;郭杨格 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-03-04 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种有机体系中电沉积制备的Pt‑M金属合金催化剂；所述催化剂导电性载体为碳基的；在有机溶剂中，Pt‑M金属共沉积制备而成的Pt‑M金属合金纳米颗粒，并以物理负载的方式均匀分散于载体表面。制备过程中，将Pt源前驱体和M源前驱体溶于有机溶剂，混合溶液中金属前驱体的体积摩尔浓度均为1～20mmol/L。另外，惰性气氛保护下排除溶液中的氧气，进行后续的不同沉积电位下沉积，并进行循环伏安电化学清洗。通过本发明的方案，可达到所制备的Pt‑M金属合金纳米颗粒催化剂的铂载量的进一步降低和催化活性的增强，贵金属综合利用效率的极大提高，并且使之氧还原活性提高，降低贵金属催化剂的综合成本等目标。
有机体系沉积制备 pt 金属合金催化剂

[发明专利]氮掺杂多孔碳包覆钴纳米颗粒的复合材料的制备方法及应用-CN201910190644.4有效
发明人：章俊良;夏国锋;李琳;李晓琳;沈水云;杨琨;冯奇;闫晓晖;柯长春 -专利权人：上海交通大学;上海汽车集团股份有限公司
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种氮掺杂多孔碳包覆钴纳米颗粒的复合材料的制备方法及应用，其制备方法包括如下步骤：按照比例将碳源前驱体、氮源前驱体及过渡金属离子的可溶性盐均匀分散在溶剂中，随后干燥得到固体粉末前驱体，将固体粉末前驱体在保护气氛下煅烧，得到黑色粉末，即得所述复合材料。所述复合材料具有高效的氧还原催化性能，可应用于质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、金属‑空气电池等的空气电极催化剂。该催化剂的优势在于，孔道结构为热处理过程中产生，分散均匀；碳源、氮源、金属源有相互作用可稳固活性元素，有效提高催化活性。所制备的复合材料相较于商业碳为碳源的催化剂具有更好的氧还原催化活性，是一种高效的非贵金属氧还原催化剂。
掺杂多孔碳包覆钴纳米颗粒复合材料制备方法应用

[实用新型]多工位超声喷涂装置-CN202021561738.2有效
发明人：章俊良;夏国锋;柯长春;沈水云;殷洁炜;朱凤鹃;桂劼;申欣明;陆佳斌 -专利权人：上海交通大学;上海唐锋能源科技有限公司
申请日： 2020-07-31 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： B05B16/20 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种多工位超声喷涂装置，包括供料模块(100)、第一喷涂模块(200)、翻转单元、第二喷涂模块(300)以及收卷单元(400)，所述供料模块(100)连接第一喷涂模块(200)，第一喷涂模块(200)通过翻转单元连接第二喷涂模块(300)，第二喷涂模块(300)连接收卷单元(400)。本实用新型通过多超声喷涂工位实现了高速全连续双面超声喷涂工艺操作。
多工位超声喷涂装置

[发明专利]基于燃料电池催化层的离子污染Nafion薄膜的制备及测试方法-CN202010814006.8在审
发明人：章俊良;韩爱娣;闫晓晖;陈俊任;程晓静;柯长春;沈水云 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-08-13 - 公布日： 2020-11-20 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于燃料电池催化层的离子污染Nafion薄膜的制备及测试方法，涉及燃料电池测试领域；浓度小于2wt.％的Nafion溶液在以硅为基底的叉指电极上通过自组装12小时～48小时取出晾干后，浸泡在硝酸和硝酸钴的离子交换溶液中24小时以上得到离子污染的Nafion薄膜。通过调整溶液配比得到污染程度不同的薄膜；利用交流阻抗谱的电化学方法得到不同污染程度的Nafion薄膜的电导率变化。通过测试不同污染程度的薄膜的质子电导率的变化，反应电池中由于催化剂衰减导致的离聚物污染对质子传导的影响。建立离子交换溶液配比，薄膜污染程度与薄膜电导率之间的关系。便于通过电池质子的电导率测试结果，推断电池中Nafion离聚物的污染程度。便于电池长时间运行后的衰减机理的相关研究的开展。
基于燃料电池催化离子污染 nafion 薄膜制备测试方法

[发明专利]测量离聚物对局域传质阻力影响特征的方法-CN201811553801.5有效
发明人：章俊良;王超;闫晓晖;沈水云;夏国锋;殷洁炜;程晓静;朱凤鹃 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2018-12-18 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： G01N27/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种测量离聚物对局域传质阻力影响特征的方法，制备具有不同离聚物含量的膜电极，将附有透气层的膜电极组装成燃料电池；检测所述燃料电池的极限电流；结合Faraday定律和Fick定律，通过极限电流ilim计算得出燃料电池的总传质阻力R0，根据总传质阻力R0和透气层传质阻力RTQC关系作图，求得催化层局域传质阻力RJY；做出RJY与离聚物/催化剂碳颗粒的质量比I/C的关系图。通过调节透气层的扩散特征，利用对法拉利Faraday定律和菲克Fick定律衍生方程的线性回归，测量得出催化层的局域传质阻力，实现了对不同离聚物状态下的局域传质阻力变化特性的研究。
测量离聚物局域传质阻力影响特征方法

[发明专利]一种中空非贵金属氧还原催化剂的制备方法及应用-CN202010566140.0在审
发明人：章俊良;李琳;沈水云;闫晓晖;殷洁炜;柯长春;杨帆;夏国锋 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-06-19 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种中空非贵金属催化剂的制备方法及应用。所述制备方法包括：将同时含有非贵金属源、氮源和碳源的材料分散在适合的溶剂中；将氯化钠溶解于超纯水中；将上述步骤制得的溶液混合均匀，蒸干溶剂后真空干燥得到粉末固体前驱体；将所述粉末固体前驱体在保护气氛下进行热处理；使用超纯水洗涤热处理后的产物，过滤，干燥，得到所述中空非贵金属催化剂。该催化剂的优势在于，中空结构提高了催化剂的比表面积，活性位可以分散在内表面和外表面，孔道结构可以提高活性位与反应物的接触，有效提高催化活性。该催化剂具有高效的氧还原催化性能，可应用于质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、金属‑空气电池的氧还原催化剂材料中。
一种中空贵金属还原催化剂制备方法应用

[发明专利]多工位超声喷涂装置与方法-CN202010761241.3在审
发明人：章俊良;夏国锋;柯长春;沈水云;殷洁炜;朱凤鹃;桂劼;申欣明;陆佳斌 -专利权人：上海交通大学;上海唐锋能源科技有限公司
申请日： 2020-07-31 - 公布日： 2020-10-30 - 主分类号： B05B16/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种多工位超声喷涂装置与方法，包括供料模块(100)、第一喷涂模块(200)、翻转单元、第二喷涂模块(300)以及收卷单元(400)，所述供料模块(100)连接第一喷涂模块(200)，第一喷涂模块(200)通过翻转单元连接第二喷涂模块(300)，第二喷涂模块(300)连接收卷单元(400)。本发明通过多超声喷涂工位实现了高速全连续双面超声喷涂工艺操作。
多工位超声喷涂装置方法

[发明专利]二氧化锰复合多孔石墨烯阴极催化剂及其制备方法与应用-CN202010495222.0在审
发明人：章俊良;范月恒;沈水云;闫晓晖;吴爱明;罗柳轩;赵路甜 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-06-03 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种二氧化锰复合多孔石墨烯阴极催化剂及其制备方法与应用，涉及锂空气电池技术领域，包括基体、与基体复合的复合材料；所述基体包括多孔还原氧化石墨烯，所述复合材料包括二氧化锰；所述二氧化锰与多孔还原氧化石墨烯的质量比为10:1～1:10。所述催化剂按如下步骤制备：A、多孔还原氧化石墨烯的制备；B、二氧化锰前驱体在还原氧化石墨烯的溶液均匀混合，加热进行氧化还原；C、过滤干燥制备得到催化剂。本发明制备的二氧化锰复合多孔石墨烯材料具有独特的孔结构，高效的双功能ORR和OER活性，协同结合，具有很高的放电比容量，良好的循环能力。
二氧化锰复合多孔石墨阴极催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种有机体系中电沉积制备Pt双金属催化剂的方法-CN202010567280.X在审
发明人：章俊良;范月恒;沈水云;闫晓晖;吴爱明;罗柳轩;赵路甜 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-06-19 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： B01J23/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种有机体系中电沉积制备Pt双金属催化剂的方法，涉及纳米材料/电化学技术以及燃料电池催化剂技术领域，所述催化剂按如下步骤制备：包括如下步骤：A、取Pt源前驱体、第二金属源前驱体、支持电解质，加入有机溶剂中，得到有机体系电沉积液，并在其中加入中加入分子筛；B、在惰性气体保护下，连接电化学装置，进行循环伏安电化学清洗，之后在催化剂导电性载体上进行不同电位下的电化学沉积，所述催化剂导电性载体为碳基载体。本发明工艺具有发明发法简单，并且拥有较高的电化学窗口，且存在的有机络合吸附作用有利于催化剂沉积和形貌的控制，且能显著提高催化剂的性能及耐久性。
一种有机体系沉积制备 pt 双金属催化剂方法

[发明专利]一种硼掺杂多孔石墨烯阴极催化剂的制备方法与应用-CN202010574453.0在审
发明人：章俊良;范月恒;沈水云;闫晓晖;罗柳轩;吴爱明;赵路甜 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-06-22 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种硼掺杂多孔石墨烯阴极催化剂的制备方法与应用，涉及锂空气电池技术领域，包括如下步骤：A、多孔还原氧化石墨烯的制备；B、将杂原子硼前驱体与多孔还原氧化石墨烯均匀混合，在密闭容器中反应得到硼掺杂多孔石墨烯的前驱体；C、将硼掺杂多孔石墨烯的前驱体于惰性气体中进行热处理，冷却后即得硼掺杂多孔石墨烯阴极催化剂。本发明制备的硼掺杂的多孔石墨烯材料孔隙率高，比表面积大，导电率高，有利于电解质溶液的充分扩散和氧气的运输，具有较好的比容量，电化学可逆性和稳定性，可用作锂空气电池阴极。
一种掺杂多孔石墨阴极催化剂制备方法应用

[发明专利]一种非贵金属催化剂膜电极耐久性测试方法-CN201910803326.0有效
发明人：章俊良;陈俊任;闫晓晖;韩爱娣;程晓静;柯长春;沈水云 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2020-08-18 - 主分类号： G01N27/416 文献下载
摘要：本发明公开了一种非贵金属催化剂膜电极耐久性测试方法，包括分别测试膜电极初始的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后对膜电极进行恒压放电的衰减测试，再测试膜电极衰减后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子传导阻抗，然后向膜电极通入干燥氮气吹扫，最后用电化学工作站测试膜电极氮气吹扫后极化曲线。本发明针对非贵金属催化剂膜电极，通过测试膜电极恒压放电衰减前后的极化曲线、欧姆阻抗与阴极催化层质子阻抗以及膜电极氮气吹扫前后的极化曲线，测试条件与膜电极测试条件相同，测试数据真实可靠。可以从活化极化、欧姆极化和传质极化三个角度全面进行膜电极耐久性测试，对非贵金属催化剂膜电极的开发具有重要意义。
一种贵金属催化剂电极耐久性测试方法

[发明专利]球形核壳状Pdx-CN201610856200.6有效
发明人：章俊良;罗柳轩;朱凤娟;胡宸溢;沈水云;李琳;田仁秀 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2016-09-27 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种球形核壳状PdxNi1‑x@Pt/C催化剂及其制备；所述PdxNi1‑x@Pt/C催化剂以碳黑为载体，球形PdxNi1‑x@Pt纳米颗粒以物理负载的方式均匀分散于碳黑载体表面；球形PdxNi1‑x@Pt纳米颗粒具有以球形PdxNi1‑x纳米颗粒为核，以Pt单原子层为壳的核壳结构，0.15≤X≤0.85。本发明通过欠电位沉积结合化学置换的方法在碳载球形PdxNi1‑x纳米颗粒表面形成单原子层的Pt壳而形成所述催化剂。该催化剂在氧气饱和的0.1mol/L的HClO4溶液中及0.9V下具有优异的ORR活性；并且其在酸性条件下0.7～1.0V之间电势扫描循环12000圈后的氧还原活性仍未衰减，具有优秀的电化学稳定性。
球形核壳状 pd base sub

[发明专利]掺锰硅酸铁锂/石墨烯空心纳米球正极材料及其制备方法-CN201710424020.5有效
发明人：章俊良;张尧;张万森;沈水云;夏国锋;吴爱明;殷洁炜 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2017-06-07 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种Li2FexMn1‑xSiO4@石墨烯空心纳米球正极材料的制备方法，具体步骤为：以聚苯乙烯球(PS)作为模板，在其表面包覆一层均匀的介孔二氧化硅层，超声分散在一定摩尔比的锂盐、铁盐和锰盐的醇溶液中，油浴、搅拌吸附，离心，洗涤，干燥后得到在聚苯乙烯球(PS)表面形成的硅酸铁锂前驱体，缓慢加入石墨烯水溶液中，搅拌、冷冻干燥后在惰性气体中高温煅烧，得到灰色粉末，即为所制备的Li2FexMn1‑xSiO4@石墨烯空心纳米球正极材料。本发明原材料含量丰富，成本低廉，所制备的Li2FexMn1‑xSiO4正极材料空心纳米球分布均匀，具有优良的微观结构，并且具有较好的电化学性能。
硅酸石墨空心纳米正极材料及其制备方法

[发明专利]锂空气电池多孔隔膜材料的制备方法-CN201610615341.9有效
发明人：章俊良;吴爱明;夏国锋;吴若飞;沈水云;张尧;朱凤鹃 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2016-07-29 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： H01M2/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂空气电池多孔隔膜材料的制备方法，包括如下步骤：将水溶性纤维素和PVP加入到溶剂中溶解，得到A溶液；将所述A溶液流延成薄膜状，然后进行冷冻干燥、静置、真空干燥，即可得到所述多孔隔膜材料。本发明制备的多孔纤维隔膜材料，具有很高的孔隙率，适用于作为锂离子电池、锂空气电池等的隔膜材料。
空气电池多孔隔膜材料制备方法

[发明专利]测量燃料电池催化层中氧气有效扩散系数的方法-CN201610737646.7有效
发明人：章俊良;王超;程晓静;张卿雷;沈水云;罗柳轩;胡宸溢;朱凤鹃 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2016-08-26 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： G01N13/04 文献下载
摘要：本发明设计了一种双层膜电极测量燃料电池催化层中氧气有效扩散系数的方法，其包括如下步骤：S1：将双层膜电极组装成燃料电池；S2：检测所述燃料电池的极限电流；S3：将所述极限电流带入公式I所示的Fick定律中，得到电极层的扩散系数；其中，C
测量燃料电池催化氧气有效扩散系数方法