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[发明专利]经保护层处理的燃料电池催化剂及其制备方法和应用-CN202210983047.9在审
发明人： 陈四国 -专利权人：重庆铈坦新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种经保护层处理的燃料电池催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)制备金属前驱体溶液；(2)向金属前驱体溶液中加入阴离子树脂进行吸附，得吸附物；(3)将吸附物、镁盐和碱进行沉降反应；或将吸附物与熔融盐混匀，得混合物；(4)将步骤(3)所得物在还原气氛下，于400‑900℃热处理6‑8h，然后进行酸洗，过滤，洗涤，干燥，制得。在制备过程中加入镁盐或者熔融盐辅助，可在负载有金属的树脂外面形成保护层，在碳化还原过程中，能够抑制内部物质烧结长大，使其形成较小粒径，在酸洗后，能够促进活性位点的暴露，从而提高催化剂的催化效果，此外，本发明制备过程简单，成本低，可批量化生产。
保护层处理燃料电池催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种燃料电池用催化剂及其制备方法和应用-CN202210983008.9在审
发明人： 陈四国 -专利权人：重庆铈坦新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃料电池用催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将Pt前驱体和可溶性金属前驱体共溶于水中，然后加入阴离子树脂进行吸附，再分离、干燥；(2)将干燥后的树脂分散于溶剂中，然后加入含硅化合物，再加入酸液或碱液进行水解；(3)将步骤(2)所得物于还原性气氛中进行热处理，再对热处理后的物料进行后处理，然后洗涤、干燥，即得。本发明用树脂对金属进行吸附，在提升金属负载量的同时，能够增加金属的负载稳定性，同时，所形成的碳载体具有较高的孔隙率和较大的比表面积，不仅能够搭载更多的活性金属，而且可以增加反应物向催化层内部扩散的通道数量，能减少催化剂用量，从而降低燃料电池生产成本。
一种燃料电池催化剂及其制备方法应用

[发明专利]非贵金属燃料电池催化剂及其制备方法和应用-CN202210982979.1在审
发明人： 陈四国 -专利权人：重庆铈坦新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种非贵金属燃料电池催化剂及其制备方法和应用，催化剂的制备方法包括以下步骤：(1)将阴离子树脂溶于水中，形成阴离子树脂溶液；(2)向阴离子树脂溶液中加入非贵金属前驱体进行吸附反应，吸附完成后经离心烘干，得烘干物；(3)烘干物在保护气体气氛下，于700‑1000℃高温热处理1‑4h，然后经酸洗、干燥，制得。本发明在制备过程中不需要直接加入碳载体，而是在调控活性成分含量及分布的同时形成了多孔碳氮载体，其制备过程简单，成本低，且可规模化生产。
贵金属燃料电池催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种催化剂及其制备方法和应用-CN202210507785.6在审
发明人： 陈四国 -专利权人：重庆铈坦新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： C01G55/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将可溶性金属前驱体盐溶于水中，然后加入阳离子树脂进行吸附，吸附完成后清洗，烘干，研磨；(2)将步骤(1)所得物直接在空气中进行热处理，热处理温度为350‑650℃，热处理时间为4h‑12h，然后将热处理产物经酸洗、水洗、干燥、研磨，制得。采用该制备方法制得的催化剂为一元或多元金属氧化物，粒径为1‑20nm，具有多孔结构，在制备过程中可实现低温合成多元金属氧化物，且分布均匀，该金属氧化物可作为电解水阳极析氧反应催化剂、燃料电池用阴极氧还原反应催化剂载体和燃料电池用阳极抗反极催化剂使用，具体高活性和高稳定性。
一种催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种以金属阴离子作为活性物质的燃料电池用催化剂的制备方及其制备方法和应用-CN202210980961.8在审
发明人： 陈四国 -专利权人：重庆铈坦新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种以金属阴离子作为活性物质的燃料电池用催化剂的制备方及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将阴离子盐溶于水中，然后加入阴离子树脂进行吸附，再分离、干燥；(2)然后加入碱性条件下水解的含硅化合物，再加入碱液进行水解；(3)将步骤(2)所得物于惰性气体中进行热处理，再对热处理后的物料进行后处理，然后洗涤、干燥，即得。本发明用阴离子树脂对金属进行吸附，在提升金属负载量的同时，能够增加金属的负载稳定性，同时，树脂热处理后形成的碳载体具有较高的孔隙率和较大的比表面积，不仅能够搭载更多的活性金属，而且可以增加反应物向催化层内部扩散的通道数量，减少催化剂用量，降低燃料电池生产成本。
一种金属阴离子作为活性物质燃料电池催化剂制备及其方法应用

[发明专利]以贵金属为催化活性成分的燃料电池催化剂及其制备方法和应用-CN202210981023.X在审
发明人： 陈四国 -专利权人：重庆铈坦新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种以贵金属为催化活性成分的燃料电池催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将贵金属前驱体溶解在水中，形成贵金属前驱体溶液；(2)将贵金属前驱体溶液和载体前驱体混合吸附，然后离心，干燥；(3)将步骤(2)干燥所得物在还原气氛下，于700‑900℃高温热处理1‑5h，制得。本发明制得的催化剂分散性好，分布均匀，制备过程中无需再额外添加碳载体，制备过程简单，可适用于工业化生产。
贵金属催化活性成分燃料电池催化剂及其制备方法应用

[发明专利]以阴离子树脂为载体前驱体的燃料电池催化剂及其制备方法和应用-CN202210983052.X在审
发明人： 陈四国 -专利权人：重庆铈坦新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种以阴离子树脂为载体前驱体的燃料电池催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括：制备金属前驱体溶液，向金属前驱体溶液中加入阴离子树脂进行吸附，将吸附物进行第一次碳化还原反应，将反应产物经二氧化硅包覆，再经过第二次碳化还原反应，最后经后处理去除保护层和杂质，使得催化剂更多的活性位点暴露出来，进而提高催化剂的催化性能。该制备过程可调控催化剂的粒径、活性成分的均匀分布及负载量，且操作简单，成本低，可批量化生产。
阴离子树脂载体前驱燃料电池催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种降低燃料电池催化层内磺酸基团毒化Pt催化剂的方法-CN202110560906.9有效
发明人： 陈四国;陈发东;魏子栋 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：一种降低燃料电池催化层内磺酸基团毒化Pt催化剂的方法，属于燃料电池技术领域。本发明是先将Nafion离聚物在异丙醇溶剂中超声分散后，再加入高位阻醇与Nafion离聚物相互作用，然后将高位阻醇与Nafion离聚物混合物分散液加入到用去离子水润湿的商业Pt基催化剂中，超声分散后得到高位阻醇修饰的催化剂浆料，最后将高位阻醇修饰的催化剂浆料涂覆到商业质子交换膜上，干燥后制得可减轻磺酸基团毒化作用的催化层。采用本发明制备的高位阻醇修饰的催化层能够有效的降低磺酸基团对Pt表面的毒性作用，并有利于氧气的质量传递，具有工艺简单有效、成本低廉的优点，特别容易应用于批量制备超低Pt负载的膜电极。
一种降低燃料电池催化层内磺酸基团毒化 pt 催化剂方法

[发明专利]一种锂硫电池正极材料及其制备方法、一种锂硫电池正极及其制备方法以及一种锂硫电池-CN201910559903.6有效
发明人：魏子栋;甘芮弋;陈四国;李存璞;董琴;付娜 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： H01M4/136 文献下载
摘要：本发明提供了一种锂硫电池正极材料及其制备方法、一种锂硫电池正极及其制备方法以及一种锂硫电池，属于锂硫电池领域。本发明提供的锂硫电池正极材料包括MXene和功能化碳布，所述MXene附着在功能化碳布的纤维表面，所述MXene包括金属碳化物或者金属氮化物，所述金属碳化物和金属氮化物中的金属成分独立地包括钛、钒、铬或钼；所述功能化碳布表面含有羟基和羧基官能团。本发明提供的锂硫电池具有较高的循环寿命、比容量和库伦效率。
一种电池正极材料及其制备方法以及

[发明专利]一种超薄复合阴离子交换膜的制备方法-CN202110442464.8在审
发明人：魏子栋;王建川;陈四国;李莉;袁伟 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-04-23 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： C08J5/22 文献下载
摘要：本发明提供一种超薄复合阴离子交换膜制备方法，属于燃料电池技术领域；本发明通过无溶剂原位聚合的方法在多孔薄膜孔道里实现聚电解质填充，一方面，无溶剂引入可以保证多孔膜填充致密；另一方面，利用聚电解质单体原位自交联聚合可以保证聚电解质不发生泄露现象；通过改善制备工艺的和调控交联剂摩尔比例，可以使超薄复合阴离子交换膜与基底膜几乎保持相同薄的厚度(4μm)，复合膜的机械强度超过150MPa，并获得超过1W/cm2的较高燃料电池功率密度；本发明方法简单易行，生产成本低廉，采用本发明制备的阴离子交换膜可以应用于碱性燃料电池；用本发明制造的碱性燃料电池，可以应用于燃料电池动力汽车，各种航天器，便携式能源设备等。
一种超薄复合阴离子交换制备方法

[发明专利]一种锂金属电池负极及其制备方法和一种锂金属电池-CN201910560194.3有效
发明人：魏子栋;甘芮弋;陈四国;李存璞;董琴;付娜 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： H01M4/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种锂金属电池负极及其制备方法和一种锂金属电池，属于锂电池领域。本发明提供的锂金属电池负极的制备方法包括以下步骤：将Ti3C2和氢氧化锂水溶液混合反应，在Ti3C2的表面生成锂钛氧LTO，得到LTO/Ti3C2复合材料；将LTO/Ti3C2复合材料和聚偏氟乙烯混合球磨，得到混合粉末；将混合粉末和N‑甲基吡咯烷酮混合，得到浆液；将浆液涂覆在集流体上，进行真空干燥处理，得到LTO/Ti3C2阴极；以锂片为阳极，将LTO/Ti3C2阴极、锂片和电解液组装成纽扣电池，然后将所述纽扣电池进行电沉积，再将纽扣电池拆解，得到Li/LTO/Ti3C2负极。本发明提供的锂金属电池负极无锂枝晶生长。
一种金属电池负极及其制备方法

[发明专利]一种部分硫化提高金属氢氧化物析氧电极性能的方法-CN201610362802.6有效
发明人：魏子栋;彭立山;熊昆;廖满生;陈四国;李莉;刘灵惠;王晓雪;张伶 -专利权人：重庆大学
申请日： 2016-05-26 - 公布日： 2018-04-17 - 主分类号： C25B1/04 文献下载
摘要：本发明提供一种部分硫化提高金属氢氧化物析氧电极性能的方法，属于电解水催化析氧领域。本发明首先对泡沫镍进行预处理，然后通过水热合成法在预处理后的镍基底表面原位生长特殊的纳米花状金属氢氧化物，最后将制得的金属氢氧化物和硫源进行水热反应制备羟基金属硫化物析氧电极。本发明方法新颖，所需工艺简单，生产成本低，对设备要求较低，适合工业生产，且该制备的电极具有优异的析氧活性和稳定性，比表面积大、与基底结合牢固，可应用于工业电解水析氧领域。
一种部分硫化提高金属氢氧化物电极性能方法

[发明专利]一种氧还原/氧析出双功能催化剂制备方法-CN201710915676.7在审
发明人：魏子栋;李伟;陈四国;李佳;吴睿;丁炜 -专利权人：重庆大学
申请日： 2017-09-29 - 公布日： 2018-03-16 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及一种氧还原/氧析出双功能催化剂制备方法。属于可充电燃料电池以及金属空气电池技术领域。本发明首先通过固相聚合法，掺杂含氮前驱体，过硫酸铵为氧化剂，在低共熔盐表面引发含氮前驱体氧化聚合，进行高温热解得到氧还原催化剂部分。再通过共沉淀法制备出镍铁双氢氧化物，进一步磷化得到铁掺杂的磷化镍纳米薄片，最后通过不同的物理混合方法得到两组分的氧还原/氧析出双功能催化剂。采用本发明制备的两组分的氧还原/氧析出双功能催化剂在进行物理混合时，可以很自然的相互嵌入，嵌入程度较高，对之前的活性位点以及传输通道不会产生影响。并且，多级孔的碳材料为氧气的运输提供了通道。物理混合后，较好保存了物理混合之前的活性，同时具有优异的氧还原、氧析出的催化活性，并且导电性能提高、成本较低，还可规模化生产。
一种还原析出功能催化剂制备方法

[发明专利]一种高活性高稳定性燃料电池复合催化剂的制备方法-CN201510572192.8有效
发明人：魏子栋;王青梅;陈四国;吴睿;丁炜;李莉 -专利权人：重庆大学
申请日： 2015-09-08 - 公布日： 2017-11-10 - 主分类号： B01J27/24 文献下载
摘要：本发明提供一种高活性高稳定性燃料电池复合催化剂的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明首先在Pt/C催化剂表面包覆一层多巴胺，利用多巴胺对过渡金属阳离子良好的吸附性能来吸附金属前驱体，然后用二氧化硅将聚合物进行封装，利用二氧化硅的固形与限域作用，控制聚合物前驱体的热解损失及热处理形貌转换，高温热解借助铂和过渡金属的表面偏析效应一步合成合金纳米粒子与氮掺杂碳修饰层，构筑氮掺杂碳包覆中空合金纳米粒子的低铂‑非金属复合结构催化剂。本发明克服了催化剂在烧结过程中的迁移团聚与长大，有效控制颗粒尺寸，催化剂的有高活性比表面积，且操作简单，易于工业化生产，可广泛应用于以质子交换膜为电解质的燃料电池。
一种活性稳定性燃料电池复合催化剂制备方法

[发明专利]一种多级孔结构氮掺杂碳氧还原催化剂的制备方法-CN201510568447.3有效
发明人：魏子栋;李佳;陈四国;吴睿;丁炜;李莉 -专利权人：重庆大学
申请日： 2015-09-08 - 公布日： 2017-09-19 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明提供一种多级孔结构氮掺杂碳氧还原催化剂的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明首先采用冷冻干燥方法制备具有三维立体大孔结构的低共熔盐，然后以低共熔盐为模板，掺杂含氮前驱体，过硫酸铵为氧化剂，铁盐为助催化剂，采用氧化聚合法在低共熔盐表面引发含氮前驱体氧化聚合，最后进行高温热解并除去低共熔盐。采用本发明制备的多级孔结构氮掺杂碳氧还原催化剂能够有效避免含氮聚合物前驱体在高温碳化过程中的热解损失、结构坍塌及烧结，提高催化剂产率和氮掺杂效率，并且可以产生大量微孔、介孔和大孔，提高氧气和水的传质效率。本发明方法简单易行，生产成本低廉，制备的催化剂具有优异的氧还原催活性，可以替代现有商业化Pt/C催化剂。
一种多级结构掺杂还原催化剂制备方法

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