本文選題：金屬氧化物　切入點(diǎn)：石墨烯　出處：《安徽大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,由于化石燃料的燃燒帶來的能源危機(jī)和全球變暖問題,使得人們將目光開始轉(zhuǎn)向于探索新能源方向上,其中包括新能源的轉(zhuǎn)化,利用和儲存,都是目前研究者們關(guān)注的重點(diǎn)。太陽能由于其清潔易得的優(yōu)點(diǎn),獲得了較多的研究報(bào)道,在太陽能的轉(zhuǎn)化中,染料敏化太陽能電池(DSSCs)作為第三代太陽能電池的代表,已成為時(shí)下在太陽能轉(zhuǎn)化方面的熱點(diǎn)。而在新能源利用方面,依然考慮太陽能的各種優(yōu)勢,使得越來越多的科研工作者從事光催化相關(guān)的探索。同時(shí),在能源存儲方面,由于超級電容器的快速充放電等優(yōu)點(diǎn),也使其成為了研究的熱門方向。本論文即通過以SnO_2,Co3O4和NiCo2O4納米氧化物材料制備以及其與還原氧化石墨烯(RGO)進(jìn)行復(fù)合作為研究對象,探索了其應(yīng)用于染料敏化太陽能電池對電極,光催化降解及超級電容器電極的性能。本論文分為四章。第一章緒論部分概述了染料敏化太陽能電池,光催化降解及超級電容器的目前研究狀況。并結(jié)合本論文研究內(nèi)容,對染料敏化太陽能電池對電極材料,光催化降解應(yīng)用和超級電容器電極材料的發(fā)展與前景做了詳細(xì)的敘述。以下為本論文開展的思路。第二章將SnO_2納米顆粒分別與RGO和TiO_2復(fù)合并應(yīng)用于染料敏化太陽能電池對電極和光催化降解。首先制備了 SnO_2納米小顆粒,并成功與RGO復(fù)合。研究發(fā)現(xiàn),相比于純SnO_2納米顆粒本身,復(fù)合材料在阻抗、極化、循環(huán)伏安和光伏效率等方面的性能均有較大的提升,可以替代金屬鉑作為DSSC的對電極材料。通過簡易的一步溶劑熱法合成出TiO_2納米球/SnO_2量子點(diǎn)復(fù)合材料,電鏡顯示,SnO_2量子點(diǎn)均勻地附著在球狀TiO_2納米顆粒的表面。這種優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得組成復(fù)合材料不同基元的紫外吸收能力產(chǎn)生明顯的差異,復(fù)合材料的光降解性能相比于純TiO_2納米球或純SnO_2量子點(diǎn)有了極大的提升。第三章分別將二維多孔Co3O4納米片與RGO的復(fù)合材料用作染料敏化太陽能電池對電極和超級電容器電極。通過將RGO復(fù)合入二維多孔Co3O4納米片中,避免了 Co304的結(jié)構(gòu)劣勢,同時(shí)協(xié)同了 RGO與Co304的獨(dú)有特性,使得復(fù)合材料的性能相比于純Co3O4和純RGO有了極大的提升,發(fā)揮樣品的潛在性能,為解決類似問題提供可選思路。同時(shí).考慮二維多孔Co3O4納米片/RGO復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢,將其用于超級電容器的電極部分。在相同條件下,測試充放電的表現(xiàn),復(fù)合材料是純二維多孔Co3O4納米片的三倍儲能能力。在3000次的持續(xù)充放電測試下,所合成的樣品也達(dá)到了很高的超級電容器電極表現(xiàn)。第四章探索了三元金屬氧化物用做對電極的性能表現(xiàn),并創(chuàng)新性的通過微觀結(jié)構(gòu)可控合成探究形貌對其作為對電極的性能影響。主要價(jià)紹了合成的NiCo2O4納米帶在作為染料敏化太陽能電池對電極的優(yōu)異性能,及通過復(fù)合RGO,所得到的復(fù)合材料在各方面性能的提升,其中,提升最明顯,幅度最大的是循環(huán)穩(wěn)安特性。通過對比樣品形貌,獨(dú)特的復(fù)合結(jié)構(gòu)是性能提升的關(guān)鍵,同時(shí)RGO的協(xié)同作用也使得體系得到了充分的性能發(fā)揮。之后,設(shè)計(jì)并合成三種不同的形貌的NiCo2O4納米材料(納米片,納米棒和納米花),在相同的條件下,測試各項(xiàng)性能,得到了納米花展現(xiàn)出超過鉑的性能表現(xiàn),證明不同形貌對最終的輸出效率有著很大影響。同時(shí)分時(shí)測試了納米花在不同時(shí)間的形貌特征及對比了各個(gè)時(shí)段樣品的性能測試結(jié)果,得到在形貌穩(wěn)定的狀態(tài)下,其性能最好,也最穩(wěn)定。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB332;TM53;TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊紅生,周嘯,姜翠玲,王德全;電化學(xué)電容器最新研究進(jìn)展 II.氧化還原電容器[J];電子元件與材料;2003年03期

，

本文編號：1723797