[发明专利]一种高效AEM电解水制氢的阴极催化层结构及构筑方法在审

专利信息
申请号: 202310884324.5 申请日: 2023-07-19
公开(公告)号: CN116949483A 公开(公告)日: 2023-10-27
发明(设计)人: 程方益;徐可强;李海霞;严振华;陈军 申请(专利权)人: 南开大学
主分类号: C25B11/065 分类号: C25B11/065;C25B11/052;C25B11/054;C25B9/19;C25B1/04
代理公司: 天津盛理知识产权代理有限公司 12209 代理人: 陈娟
地址: 300071*** 国省代码: 天津;12
权利要求书: 暂无信息 说明书: 暂无信息
摘要: 发明属于阴离子交换膜电解水制氢技术领域,具体提供了一种高效AEM电解水制氢的阴极催化层结构及构筑方法,催化层结构包括依次设置的基底层、亲水微孔导电层及阴极催化剂浆料层,所述基底层为疏水层,所述亲水微孔导电层内包含第一亲水材料及导电材料,所述阴极催化剂浆料层内包含第二亲水材料及催化剂,所述第一亲水材料与第二亲水材料相同或不同。本发明解决了只进行阳极单侧进液方式中阴极存在水含量不足的问题,同时促进阴极产生的氢气传输,在阴极获得纯度较高的氢气。相比于未改进的阴极结构,在相同的电流密度下具有更低的槽压,表现出更加优异的AEM电解水制氢能力和稳定的性能。
搜索关键词: 一种 高效 aem 电解水 阴极 催化 结构 构筑 方法
【主权项】:
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  • 席聘贤;安丽;张楠;李庆宇 - 兰州大学
  • 2021-12-10 - 2023-05-05 - C25B11/065
  • 本发明涉及一种水分解催化剂及其制备方法和应用。所述水分解催化剂包括基底以及负载于所述基底上的钴硫化物,所述水分解催化剂的X射线衍射图谱中2θ在32°至33°范围内的峰的半峰宽为H1,2θ在54.5°至55.5°范围内的峰的半峰宽为H2,其中,1.1≤H2/H1≤2.0。本发明提供的水分解催化剂具有独特的纳米片组装而成的“纳米片阵列”形貌和随着结晶度的提高而表面粗糙度增大的特征结构。较低的结晶度和相对较小的粗糙度保障了电子传输和传质扩散,二维纳米片组装成的纳米阵列提供了丰富的反应活性位点,这些因素使得本发明的催化剂具有优良的电催化水分解性能。
  • 碳包覆磷化钨纳米线自支撑结构复合材料及其制备方法-202111056308.4
  • 吕存财;娄萍萍;王淑芳;李亚光 - 河北大学
  • 2021-09-09 - 2023-05-02 - C25B11/065
  • 本发明提供了一种碳包覆磷化钨纳米线自支撑结构复合材料及其制备方法。所述碳包覆磷化钨纳米线自支撑结构复合材料中,薄层碳壳均匀包覆在磷化钨纳米线表面,其是通过在基底上负载水合氧化钨纳米线前驱体,并且在氩气气氛下高温退火并同时注射乙腈,得到薄层碳包覆氧化钨纳米线/基底复合结构,并将薄层碳包覆氧化钨纳米线/基底复合结构用次亚磷酸钠进行磷化制备得到。本发明制备工艺流程简单,操作容易,成本低廉,所得复合材料化学稳定性高,抗氧化能力强,且电催化性能提高,对工业电解水催化剂的发展具有大规模应用的潜力。
  • 一种碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂及其制备方法和应用-202111408162.5
  • 胡峰;陈影 - 南京航空航天大学
  • 2021-11-25 - 2023-04-25 - C25B11/065
  • 本发明属于电催化技术领域,具体公开了一种碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂及其制备方法和应用。本发明在电化学还原电位下利用巯基分子作为锚定剂,使纳米银颗粒原位聚核生长,生成的纳米银与碳载体的结合力稳固,提高了催化剂的结构稳定性和电子传输性能。在构效关系上,银颗粒镶嵌在碳载体上的纳米结构有利于增大催化剂的表面积,为电化学还原反应提供丰富的催化位点,促进反应气体的吸附和脱附,提高了催化剂的电催化活性。实验表明,将该催化剂应用于二氧化碳电化学还原反应中具有较高的法拉第效率,并且该催化剂能够选择性地将二氧化碳转化为一氧化碳,降低反应产物的多样性。本发明的制备方法操作简单可靠,成本低廉,所得催化剂性能良好。
  • 一种高分散氧化石墨烯负载型钌催化剂的制备方法-202111654079.6
  • 田新龙;杨瑛杰;邓培林;韦雅庆;沈义俊 - 海南大学
  • 2021-12-30 - 2023-04-25 - C25B11/065
  • 本发明属于电催化领域,涉及一种高分散氧化石墨烯负载型钌催化剂的制备方法。所述催化剂以钌颗粒为活性成分,以氧化石墨烯为载体,采用钌金属盐溶于溶剂中,通过一定时间的混合,最后在一定温度下进行退火处理制备。该催化剂活性位点高度分散,钌载量可控,并且具有较高的电催化析氢活性与高稳定性。本发明制备方法简单,过程绿色环保无污染,易于调控,产率高,具有大规模商业应用的前景。
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