染料敏化太陽能電池用過渡金屬化合物對電極材料的研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池(DSSCs)，是一種高效的太陽能轉換器件，主要由光陽極、電解質和對電極組成。其中，對電極承擔收集電子和催化電解質中I3-還原反應的作用，是DSSCs研究工作中不可忽視的內(nèi)容。金屬Pt具有優(yōu)良的導電性和電催化能力，是目前性能穩(wěn)定且高效的對電極材料。然而，有限的儲量和分布嚴重不均決定了Pt價格高昂，不宜大范圍使用。因此，研究高效非鉑對電極將具有重要的實際意義。本論文的主要工作是研究新型的過渡金屬化合物非鉑對電極，并探索其

2、中的電催化活性位分布及動力學傳質過程等問題。主要包括以下兩部分:
　　一、基于不同形貌二硫化鉬電極材料，研究電極電催化活性位分布與形貌的關系，以及對電化學性能的影響。采用剝離的方法，從多層MoS2(ML-MoS2)制各了二維片狀的類石墨烯形態(tài)的有限層MoS2(FL-MoS2);通過高溫熱解硫代鉬酸銨，制備了MoS2納米顆粒(MoS2-NPs)。作為對電極材料，三種不同形貌的MoS2對電極相應的DSSCs轉化效率呈現(xiàn)如下順序:MoS

3、2-NPs＞ML-MoS2＞FL-MoS2。經(jīng)過XRD和TEM分析，MoS2納米顆粒暴露的(100)晶面明顯多于多層MoS2和有限層MoS2。綜合電化學阻抗分析和吸附實驗等結果，證明對于I3-的還原反應，MoS2的催化活性位分布在(100)晶面的邊緣，而不是基面(002)上。
　　二、研究Fe3C/C復合物的合成和作為對電極材料的電化學性能，探索復合物中碳對電極性能的內(nèi)在影響等深層原因。通過一步高溫熱解法制備了一系列不同碳含量的F