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尺寸与组分可控、原位生长于还原氧化石墨烯上的单分散磷化镍纳米晶作为染料敏化太阳能电池的对电极
摘要： 由于其储量丰富、成本低廉且具有优异的功能特性和催化活性，过渡金属磷化物（TMPs）已被应用于多种能源转换技术中。然而，其合成难度大和导电性一般的特点限制了实际应用。本研究详细介绍了一种简便方法，在还原氧化石墨烯（rGO）表面生长尺寸、晶相和组分可控的完全分散镍磷化物纳米晶体（NCs）。所得NixPy/rGO复合材料有效结合了NixPy的高密度催化活性位点与rGO的优异导电性，从而展现出显著提升的电催化活性。作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）的对电极（CE），NixPy/rGO复合材料的性能明显优于传统铂基对电极。采用Ni12P5/rGO复合对电极的器件实现了高达8.19%的功率转换效率，远超铂基对电极DSSCs（7.87%）。DFT计算表明，Ni12P5/rGO作为DSSCs对电极的卓越电催化活性源于其优异的I3?吸附能力。这些结果证明Ni12P5/rGO是替代铂基对电极的理想候选材料。
关键词： 还原氧化石墨烯、染料敏化太阳能电池、磷化镍、电催化活性、单分散
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种基于表面等离子体共振的双通道光纤传感器，用于污染水中重金属离子的检测
摘要： 过渡金属磷化物（TMPs）因其优异的本征比容量和高导电性，近年来成为超级电容器电极材料的重要类型。本文报道了碳纳米纤维负载双金属CoxNi1?xP超细纳米晶（CoxNi1?xP/CNF）的合成及其作为非对称超级电容器正极材料的应用。研究发现Co:Ni比例对CoxNi1?xP/CNF的比电容/容量具有显著影响，当Co:Ni比例最优时，该材料在5 A g?1充放电电流密度下展现出3514 F g?1/1405.6 C g?1的超高比电容/容量，是目前报道的TMP基电极材料中的最高值。密度泛函理论计算表明，与单金属NiP/CNF和CoP/CNF相比，CoxNi1?xP/CNF显著的电容/容量提升源于费米能级附近丰富的态密度。我们进一步以CoxNi1?xP/CNF为正极材料、活性炭为负极材料、聚合物凝胶为电解质，制备了柔性固态非对称超级电容器。该电容器在20 mV s?1下比电容/容量为118.7 F g?1/166.2 C g?1，在3.5 kW kg?1功率密度下能量密度达32.2 Wh kg?1，且经过10000次充放电循环后仍保持良好容量保持率，在柔性电子器件应用中展现出重要潜力。
关键词： 磷化钴，高比电容，过渡金属磷化物，磷化镍，非对称超级电容器
更新于2025-09-11 14:15:04