水热法制备纳米WO 3 及其在超级电容器、钙钛矿太阳电池中的应用

发布时间：2023-02-05 12:54

　　WO3性质稳定且无毒,是一种重要的n型间接带隙半导体材料,在能量转化和存储领域都是关注的热点之一。已有研究表明,通过WO3形貌的变化、WO3与其他材料复合等方式可以提高WO3的电化学性能。本文利用水热法分别制备了薄膜WO3、纳米片阵列WO3和纳米树叶阵列WO3,在其表面电沉积制备了 WO3/PANI复合电极,研究其作为超级电容器电极材料的性能,主要探讨了 WO3形貌、退火处理对WO3晶相等性质的影响,并研究了WO3/PANI复合电极的电化学性能。结果表明,当Na2WO4浓度为5mmol·L-1、5.5 mmol·L-1、10mmol·L-1时可分别得到薄膜WO3、纳米树叶阵列WO3、纳米片阵列WO3。以这三种不同形貌的纳米WO3为衬底,以50mV/s的电沉积扫描速率,15圈的循环周期,在其表面电聚合制备PANI,得到了薄膜WO3/PANI电极、纳米树叶阵列WO3/PANI电极、纳米片阵列WO3/PANI电极。相比于其它电沉积条件,该条件下所制备复合电极在电容容量、电极反应可逆性,PANI附着强度等性质上表现更优。在所制备三种电极中,退火薄膜WO3/PANI复合电极的电容为9.23 mF...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 WO₃在电化学中的应用
        1.2.1 WO₃在超级电容器中的应用
        1.2.2 WO₃在钙钛矿太阳电池中的应用
    1.3 本论文的研究意义及主要内容
第二章 WO₃/PANI复合电极的制备及其在超级电容器中的应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 不同形貌WO₃薄膜的制备
        2.2.3 WO₃/PANI复合电极的制备
        2.2.4 测试方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 薄膜WO₃/PANI复合电极的性质
        2.3.2 纳米片阵列WO₃/PANI复合电极的性质
        2.3.3 纳米树叶阵列WO₃/PANI复合电极的性质
        2.3.4 不同形貌WO₃/PANI复合电极电化学性能比较
    2.4 本章小结
第三章 WO₃/菊芋多孔碳电极的制备及其在超级电容器中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 菊芋多孔碳的制备
        3.2.3 WO₃/菊芋多孔碳的复合及电极制备
        3.2.4 测试方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 WO₃与菊芋多孔碳复合材料的表征
        3.3.2 WO₃/菊芋多孔碳复合电极的电化学性质
    3.4 本章小结
第四章 WO₃纳米阵列钙钛矿太阳电池的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 WO₃阵列制备
        4.2.3 钙钛矿太阳电池组装
        4.2.4 测试方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 退火温度对纳米树叶阵列WO₃的影响并应用于钙钛矿太阳电池
            4.3.1.1 对晶相的影响
            4.3.1.2 对光学吸收的影响
            4.3.1.3 对相应钙钛矿太阳电池的光伏性能的影响
        4.3.2 退火温度对纳米片阵列WO₃的影响并应用于钙钛矿太阳电池
            4.3.2.1 对晶相的影响
            4.3.2.2 对光学吸收的影响
            4.3.2.3 对相应钙钛矿太阳电池的光伏性能的影响
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3735008