本文主要研究内容
作者张亚茹（2019）在《镍基纳米材料的可控制备及在能源与光电转化的应用》一文中研究指出：随着城市化、工业化程度的提高,以及人们迅速提高的生活水平,能源消耗以及环境污染将继续大幅增长。寻求新的技术手段为人们提供氢能、太阳能等新能源和清洁的环境已是迫在眉睫。纳米材料由于其较大的比表面积,较强的力学性能(如强度和韧性等),独特的光、电、磁、热等性质已经受到世界各国科研工作者的重视,其中镍基纳米材料凭借其资源丰富,成本低廉,反应活性高等优点在众多纳米材料中脱颖而出,拥有很大的发展潜力。因此,基于镍基纳米材料的独特的性质和广泛的应用,本论文详细讨论了镍基纳米材料在光电催化,太阳能电池,锂离子电池中的应用。研究内容如下:(1)二维Ni-Ti02纳米片的可控制备及其光电催化性能研究。采用溶胶-凝胶法可控合成了二维Ni-Ti02纳米片。通过XRD、XPS、TEM、SEM等测试手段对对样品的结构和形貌进行详细的表征。当其作为析氧反应的光电催化剂时,确实也表现出较高的催化活性和光敏性。在1.7 V电压条件下,电流密度为20.05 mAcm-2,比无光照的条件下扩大了大约2.25倍。从反应动力学的角度出发,Ni-Ti02在黑暗条件下的塔菲尔斜率是139 mVdec-1。更重要的是,在光照后,塔菲尔斜率显著降低至91 mVdec-1。我们所提出的Ni-TiO2纳米片结构能够为更加节能的光电催化提供新的途径。(2)负载型Ni-TiO2在钙钛矿太阳能电池中的性能研究。能够显著增加钙钛矿太阳能电池的光电转换效率的最优条件是0.3wt%Ni-TiO2(0.05),而其中负载的Ni金属可以起到提高电子的迁移率、实现有效的电子转移。在AM1.5G的光照条件下,引入的Ni-Ti02确实能够有效的提高的光电转换效率和填充因子,其中光电转换效率从8.73%增加到10.71%。我们的工作提供了一个有效的方法提高电子的转移,进而实现较高的光电转换效率。(3)“kiwano-like”NiS2纳米材料的设计合成及锂离子电池性能研究。通过简易的水热法合成了独特的“kiwano-like”NiS2空心结构,并且通过电化学测试证实了当用作锂离子电池正极材料时确实具有优异的循环性能,在电流密度50 mAg-1下,100次循环后仍保持容量为681 mAhg-1,即使在0.2 C的高电流密度下进行400次循环后仍具有优异的长寿命循环稳定性(580.6 mAhg-1)。原位TEM分析结果证实循环稳定好的原因是锂化后仅形成单一的中间产物,即Ni3S4,而不是其他的硫化镍。我们所提出的“kiwano”结构概念将是用于增强电极材料的循环寿命的实用结构。
Abstract
sui zhao cheng shi hua 、gong ye hua cheng du de di gao ,yi ji ren men xun su di gao de sheng huo shui ping ,neng yuan xiao hao yi ji huan jing wu ran jiang ji xu da fu zeng chang 。xun qiu xin de ji shu shou duan wei ren men di gong qing neng 、tai yang neng deng xin neng yuan he qing jie de huan jing yi shi pai zai mei jie 。na mi cai liao you yu ji jiao da de bi biao mian ji ,jiao jiang de li xue xing neng (ru jiang du he ren xing deng ),du te de guang 、dian 、ci 、re deng xing zhi yi jing shou dao shi jie ge guo ke yan gong zuo zhe de chong shi ,ji zhong nie ji na mi cai liao ping jie ji zi yuan feng fu ,cheng ben di lian ,fan ying huo xing gao deng you dian zai zhong duo na mi cai liao zhong tuo ying er chu ,yong you hen da de fa zhan qian li 。yin ci ,ji yu nie ji na mi cai liao de du te de xing zhi he an fan de ying yong ,ben lun wen xiang xi tao lun le nie ji na mi cai liao zai guang dian cui hua ,tai yang neng dian chi ,li li zi dian chi zhong de ying yong 。yan jiu nei rong ru xia :(1)er wei Ni-Ti02na mi pian de ke kong zhi bei ji ji guang dian cui hua xing neng yan jiu 。cai yong rong jiao -ning jiao fa ke kong ge cheng le er wei Ni-Ti02na mi pian 。tong guo XRD、XPS、TEM、SEMdeng ce shi shou duan dui dui yang pin de jie gou he xing mao jin hang xiang xi de biao zheng 。dang ji zuo wei xi yang fan ying de guang dian cui hua ji shi ,que shi ye biao xian chu jiao gao de cui hua huo xing he guang min xing 。zai 1.7 Vdian ya tiao jian xia ,dian liu mi du wei 20.05 mAcm-2,bi mo guang zhao de tiao jian xia kuo da le da yao 2.25bei 。cong fan ying dong li xue de jiao du chu fa ,Ni-Ti02zai hei an tiao jian xia de da fei er xie lv shi 139 mVdec-1。geng chong yao de shi ,zai guang zhao hou ,da fei er xie lv xian zhe jiang di zhi 91 mVdec-1。wo men suo di chu de Ni-TiO2na mi pian jie gou neng gou wei geng jia jie neng de guang dian cui hua di gong xin de tu jing 。(2)fu zai xing Ni-TiO2zai gai tai kuang tai yang neng dian chi zhong de xing neng yan jiu 。neng gou xian zhe zeng jia gai tai kuang tai yang neng dian chi de guang dian zhuai huan xiao lv de zui you tiao jian shi 0.3wt%Ni-TiO2(0.05),er ji zhong fu zai de Nijin shu ke yi qi dao di gao dian zi de qian yi lv 、shi xian you xiao de dian zi zhuai yi 。zai AM1.5Gde guang zhao tiao jian xia ,yin ru de Ni-Ti02que shi neng gou you xiao de di gao de guang dian zhuai huan xiao lv he tian chong yin zi ,ji zhong guang dian zhuai huan xiao lv cong 8.73%zeng jia dao 10.71%。wo men de gong zuo di gong le yi ge you xiao de fang fa di gao dian zi de zhuai yi ,jin er shi xian jiao gao de guang dian zhuai huan xiao lv 。(3)“kiwano-like”NiS2na mi cai liao de she ji ge cheng ji li li zi dian chi xing neng yan jiu 。tong guo jian yi de shui re fa ge cheng le du te de “kiwano-like”NiS2kong xin jie gou ,bing ju tong guo dian hua xue ce shi zheng shi le dang yong zuo li li zi dian chi zheng ji cai liao shi que shi ju you you yi de xun huan xing neng ,zai dian liu mi du 50 mAg-1xia ,100ci xun huan hou reng bao chi rong liang wei 681 mAhg-1,ji shi zai 0.2 Cde gao dian liu mi du xia jin hang 400ci xun huan hou reng ju you you yi de chang shou ming xun huan wen ding xing (580.6 mAhg-1)。yuan wei TEMfen xi jie guo zheng shi xun huan wen ding hao de yuan yin shi li hua hou jin xing cheng chan yi de zhong jian chan wu ,ji Ni3S4,er bu shi ji ta de liu hua nie 。wo men suo di chu de “kiwano”jie gou gai nian jiang shi yong yu zeng jiang dian ji cai liao de xun huan shou ming de shi yong jie gou 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京交通大学的张亚茹，发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文，是一篇关于镍基纳米材料论文,可控制备论文,光电催化论文,太阳能电池论文,锂离子电池论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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