王桂强
,
禚淑萍
功能材料
以三嵌段共聚物F127为模板剂制备介孔碳,并用N2吸附和透射电子显微镜对介孔碳样品进行分析.所制备介孔碳材料的孔呈无序蠕虫状,平均孔径为6.8nm,比表面积为400m2/g.用介孔碳作为I(-)/I(-)3氧化还原反应的催化剂制备染料敏化太阳电池对电极,用电化学阻抗谱对介孔碳电极的催化活性进行了分析.介孔碳电极对I(-)/I(-)3氧化还原反应具有很高的催化活性,电荷迁跃电阻为0.8Ω·cm2.用介孔碳电极作为对电极组装染料敏化太阳电池,电池的开路电压、短路电流密度及光电转换效率分别达到0.613V、15.5mA/cm2和6.18%.
关键词:
介孔碳
,
对电极
,
染料敏化太阳电池
司维江
,
高秀丽
,
周晋
,
邢伟
,
禚淑萍
功能材料
以柠檬酸钡为原料,采用直接炭化法制备介孔炭电极材料.N2吸附测试表明,所制备的碳材料为典型的介孔材料,材料的比表面积、总孔容、介孔孔容和平均孔径随着碳化温度的升高而增加.电化学测试表明,以柠檬酸钡为原料700和800℃碳化所制备介孔碳的电化学电容性能优于由硬模板制备的介孔碳OMC.BaC-700和BaC-800在较高的输出功率下仍能保持较高的能量密度,这说明它们的介孔表面在高功率输出时能够得到较充分的利用,相信这类介孔碳在对能量密度和功率密度都有较高要求的场合,具有良好的应用前景.
关键词:
超级电容器
,
电化学
,
介孔炭
,
电极材料
周晋
,
袁勋
,
邢伟
,
司维江
,
禚淑萍
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60040-8
热解柠檬酸镁或柠檬酸钡,制备了两种介孔炭(MgC或BaC),并将其用作双电层电容器电极材料.采用氮气吸附、扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对所制介孔炭进行表征.结果表明:所制介孔炭孔结构与柠檬酸盐所含金属阳离子有关.其中,BaC呈典型的双峰孔径分布,最可几孔径分别为3. 8nm和15nm;而MgC的孔道主要是小尺寸的介孔或微孔.通过循环伏安、恒流充放电法测试所制介孔炭作为电化学电容器电极材料时的电化学性质.测试表明,在离子液体中MgC和BaC都具有很高的比电容值,分别达到180F·g-1和171F·g-1.其中,BaC的倍率性能良好,能量密度可达到53. 3Wh·kg-1,最大功率密度为20kW·kg-1.BaC优良的电容特性主要归因于其孔径双峰分布的孔结构和亲水性表面化学性质.
关键词:
双电层电容器
,
柠檬酸盐
,
双峰孔炭
,
储能
,
离子液体
司维江
,
吴小中
,
邢伟
,
周晋
,
禚淑萍
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10376
以甘蔗渣为原料, 采用微波化学活化法制备了一类纳米孔碳, 并将其用作离子液体超级电容器的电极材料。采用氮气吸附、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对制备的纳米孔碳进行系统的结构表征。结果表明, 当氯化锌溶液的浓度从20%增大到60%时, 所制备的纳米孔碳的孔径从2.5nm增加到7.0nm, 这说明纳米孔碳的孔径可以简单地通过控制氯化锌溶液的浓度来调节。通过循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗等方法测试纳米孔碳作为离子液体超级电容器电极材料时的电化学性质。研究结果表明, 在离子液体中纳米孔碳的电容性能与其孔径紧密相关, 纳米孔碳的孔尺寸越大, 电容性能越好
关键词:
生物质
,
nanoporous carbon
,
N2 adsorption
,
supercapacitor
,
energy density
王桂强
,
黄丛丛
,
邢伟
,
禚淑萍
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01136
以F127为模板剂, 采用自组装与后活化相结合制备了具有微孔-介孔结构的多级孔炭. N2吸附等温线分析表明后活化可在介孔炭孔壁上生成大量微孔. 电化学阻抗谱测量表明多级孔炭电极对I3-还原反应的催化活性明显高于介孔炭电极, 电荷迁跃电阻为0.3 Ω·cm2. 多级孔炭电极催化活性高是由于它具有较高的比表面和特殊的多级孔结构, 有效比表面积较高. 以多级孔炭电极为对电极组装染料敏化太阳电池, 电池的短路电流密度、开路电压和填充因子分别为0.624V、15.44 mA/cm2和0.67, 相应的光电转换效率为6.48%, 比介孔炭对电极电池的光电转换效率提高了11.5%.
关键词:
多级孔炭
,
counter electrode
,
dye-sensitized solar cell
司维江
,
吴小中
,
邢伟
,
周晋
,
禚淑萍
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10376
以甘蔗渣为原料,采用微波化学活化法制备了一类纳米孔碳,并将其用作离子液体超级电容器的电极材料.采用氮气吸附、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对制备的纳米孔碳进行系统的结构表征.结果表明,当氯化锌溶液的浓度从20%增大到60%时,所制备的纳米孔碳的孔径从2.5nm增加到7.0nm,这说明纳米孔碳的孔径可以简单地通过控制氯化锌溶液的浓度来调节.通过循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗等方法测试纳米孔碳作为离子液体超级电容器电极材料时的电化学性质.研究结果表明,在离子液体中纳米孔碳的电容性能与其孔径紧密相关,纳米孔碳的孔尺寸越大,电容性能越好.
关键词:
生物质
,
纳米孔碳
,
氮气吸附
,
超级电容器
,
能量密度
王桂强
,
黄丛丛
,
邢伟
,
禚淑萍
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01136
以F127为模板剂,采用自组装与后活化相结合制备了具有微孔-介孔结构的多级孔炭.N2吸附等温线分析表明后活化可在介孔炭孔壁上生成大量微孔.电化学阻抗谱测量表明多级孔炭电极对I3-还原反应的催化活性明显高于介孔炭电极,电荷迁跃电阻为0.3 Ω·cm2.多级孔炭电极催化活性高是由于它具有较高的比表面和特殊的多级孔结构,有效比表面积较高.以多级孔炭电极为对电极组装染料敏化太阳电池,电池的短路电流密度、开路电压和填充因子分别为0.624V、15.44 mA/cm2和0.67,相应的光电转换效率为6.48％,比介孔炭对电极电池的光电转换效率提高了11.5％.
关键词:
多级孔炭
,
对电极
,
染料敏化太阳电池
王桂强
,
王德龙
,
况帅
,
禚淑萍
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12780
由于成本低、制作工艺简单、光电转换效率高,染料敏化太阳能电池被认为是传统太阳能电池最有力的竞争者之一.染料敏化太阳能电池常用的对电极是Pt电极,Pt价格高,储量少,因此寻找一种价格便宜且催化性能较好的材料代替Pt制备对电极是目前的研究热点.过渡金属化合物品种多、制备过程简单、价格低且催化性能好,近年来受到人们的广泛关注,是代替Pt制备染料敏化太阳能电池对电极最好的材料之一.本文综述了染料敏化太阳能电池过渡金属化合物对电极的研究现状,对过渡金属化合物对电极的性能特点及今后研究的重点进行了分析.
关键词:
对电极
,
过渡金属化合物
,
染料敏化太阳能电池
,
综述
王亮
,
王桂强
,
禚淑萍
材料导报
以P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备有序介孔SiO2,用N2吸附、扫描电镜及透射电镜对样品进行分析.结果表明,制备的介孔SiO2呈短棒状,具有有序柱状孔结构,平均孔径为5.75nm.有序介孔SiO2固化二元离子液体(1-甲基-丙基咪唑碘/1-甲基-己基咪唑碘)形成凝胶电解质.由于凝胶电解质中离子液体在介孔SiO2的孔道中有序排列,使凝胶电解质I3-的扩散系数增大,从而降低了电解质的内阻,抑制了染料敏化纳晶多孔膜-凝胶电解质界面的复合反应,使凝胶电解质染料敏化太阳电池具有较大的开路电压和填充因子,光电转换效率达到5.22%.
关键词:
有序介孔SiO2
,
凝胶电解质
,
染料敏化太阳电池
王桂强
,
李印民
,
禚淑萍
功能材料
用溶胶-凝胶法制备了一种新型可见光催化剂Ni2O3/TiO2-xNx,用热分析、X射线光电子能谱及X射线衍射等进行了分析表征,并以偶氮染料阳离子红为目标污染物,分析了催化剂可见光下的催化活性.结果表明,Ni2O3/TiO2-xNx催化剂样品450℃处理后呈锐钛矿型.N元素进入TiO2晶格,Ni元素以Ni2O3的形式游离于TiO2晶格之外.相对于无掺杂TiO2,Ni2O3/TiO2-xNx催化体系由于N元素的掺杂使其在可见光区域的吸收大大增强, Ni2O3掺入加快了光生电子-空穴的分离和转移,因此可见光下的催化活性和光电化学活性大大提高.
关键词:
Ni2O3/TiO2-xNx
,
可见光
,
光催化剂
,
光电化学活性
