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高电催化活性染敏电池对电极CNT/TiO2-xNx材料的制备
  • ISSN号:1007-8827
  • 期刊名称:《新型炭材料》
  • 时间:0
  • 分类:TQ028.15[化学工程]
  • 作者机构:大连理工大学炭素材料研究室,能源材料化工辽宁省重点实验室,精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(U1203292,21336001);中央高校基本科研业务费专项基金(DUT14LAB06).
中文摘要:

以钛酸异丙酯为钛源,CNTs为载体,结合水热和高温NH_3处理技术成功制备了CNT/TiO_(2-x)N_x复合物,并研究了其作为染料敏化太阳能电池(DSSC)对电极材料的电催化性能。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱和循环伏安等表征手段对CNT/TiO_(2-x)N_x复合物的形貌、结构和电化学性能进行表征。结果表明:直径30~50 nm的CNTs和直径为3~8 nm的TiO_(2-x)N_x纳米线相互交联形成了三维的网状结构,这一结构有利于增大复合物与电解液的接触面积。复合物融合了N掺杂Ti O2的高电催化活性和CNTs的高导电性的优势使得复合物的光电效率高达7.16%,与贵金属催化剂Pt相当,有望成为DSSC对电极材料理想替代材料之一。

英文摘要:

A CNT/TiO2 -x Nx composite was synthesized by an integrated hydrothermal and NH3 annealing method. The as-synthe-sized composite was characterized by XRD, SEM,TEM and XPS,and its catalytic activity as a counter electrode for a dye-sensi-tized solar cell (DSSC) was investigated by cyclic voltammetry, Tafel-polarization,electrochemical impedance spectroscopy and I-V techniques. Results show that nitrogen was successfully doped into the TiO2 crystal lattice. CNTs with a diameter of 30-50 nm interconnect with the TiO 2- x Nx nanowires with a diameter of 3-8 nm,leading to a network structure. Benefiting from the high elec-trocatalytic activity of TiO 2 -x Nx and the high conductivity of CNTs,the composite demonstrates a higher power conversion efficiency (7.16% ) than pure CNTs (4. 67% ) as the counter electrode of the DSSC,and this value is comparable to that of a noble Pt elec-trode.

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期刊信息
  • 《新型炭材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:成会明
  • 地址:太原市桃园南路11号中科山西煤化所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:tcl@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025254
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-8827
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1116/TQ
  • 邮发代号:22-164
  • 获奖情况:
  • 1999年、2000、2001年连续三年评为山西省一级期刊,荣获中科院2000年优秀期刊三等奖,入选2001年度科技部组织的“中国期刊方阵”,中国期刊方阵“双效”期刊,2004年获第三届中国百科杰出学术期刊奖,2005年获第三届国家期刊提名奖,2006年获第二届北方十佳期刊奖,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5764