镍基纳米材料的可控制备及在能源与光电转化的应用

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lz261433
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
目的回顾性分析突发性耳聋(sudden deafness,SD)患者的听力损失程度、预后与发病时是否伴有眩晕发作的关系。探索突发性耳聋单发听力损失、突发性耳聋伴眩晕的诊断、治疗及预
以试验中某转管武器炮闩小闭锁齿出现疲劳断裂为依据,从定性的角度分析了可能造成疲劳破坏的力源是小闭锁齿承受的切向力和径向力。通过理论计算,炮闩在开闭锁时高速旋转形成
来人的目光有些惊异,不仅仅是因为胖子的奇特装扮,还因为胖子身边的这个奇特空间。整个原野上还在下着倾盆大雨,所有人都被淋得落汤鸡似的,但胖子身边的这方圆三丈内却是温暖
重视和发挥党校作用,是党的优良传统和政治优势。要进一步提升高校二级党校的办学成效,肩负好培养德智体美全面发展的社会主义事业建设者和接班人的重大任务,需要进一步健全
《刑法修正案(七)》增设的侵犯公民个人信息犯罪包括出售、非法提供公民个人信息罪和非法获取公民个人信息罪两个罪名。对个人信息的理解应从广义上把握,即将个人隐私也纳入
人力资源管理是组织化机构的核心内容,无论企业属性或政府属性范畴内,对团队发展、潜力挖掘和创造力提升有着不可替代的价值。在"以人为本"管理理念之下,越来越多的组织化机
探讨了基于FLASH的湛江虚拟旅游网上导航与全景漫游系统的构建以及各项关键技术,设计并实现了基于PV3D的全景浏览器,提出了基于Flash的旅游交通导航机制,对经典的A^*算法作了改进
军事供应链管理要获得高效率和效益,最基础的必须是有高可靠性作保证。结合GO法——一种系统可靠性分析方法和军事供应链自身的特点,阐明了将GO法应用于军事供应链可靠性分析中
高等学校的根本任务是培养人才 ,学校的竞争归根到底是人才的竞争。在高校扩招、高等教育快速发展的情况下 ,尤其要牢固地树立质量观念 ,把教育质量问题置于办学的首要位置。
曹植是中古文学研究的热点,历来受极大关注,学术界已取得丰硕的成果。本文力图从曹植作品引《诗》这一角度切入,结合当时的政治和学术背景,通过作品分析,多方面探讨曹植的学