基于ZnO电子传输层钙钛矿太阳能电池的研究进展

作为新一代低成本、高效率的光伏器件，以有机卤化铅CH₃NH₃PbX₃(MAPbX₃,X=Br、I、Cl)为光吸收层的钙钛矿太阳能电池(PSCs)相比于其他类型的光伏器件，具有原料丰富、工艺简单等特点。在较短的时间内，该类电池效率已由3.8%迅速攀升至25.7%,几乎可以媲美商用硅太阳能电池，成为能源应用领域的一颗新星。氧化锌(ZnO)因其具有材料易于加工、电子迁移率高、制造成本低廉且形貌结构多样等优点，被作为该类电池较为重要的一种电子传输层(ETL)而被广为研究。本文主要以不同结构的ZnO纳米薄膜ETL作为研究对象，对其在PSCs中的应用进行了总结，详细介绍了基于不同形貌ZnO纳米结构PSCs的研究进展，分析了该类电池面临的主要问题与解决处理方式，并对未来的发展趋势进行了展望。     

稀土对Ti-Zr-V-Cr-Ni合金微观结构和电化学性能的影响

研究了稀土对Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3合金的微观结构和电化学性能的影响。结果表明,Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3和Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3RE0.05(RE分别代表La,Ce,Pr,Nd和混合稀土)合金均由主相为体心立方结构的钒基固溶体相和少量六方结构的C14 Laves相组成;在合金中加入稀土元素,同时增大合金中两相的晶胞体积。镧和其他金属元素结合形成新相分布于合金中。添加稀土元素可以改善合金电极的活化性能。镧的添加降低了合金电极在60 mA.g-1下的最大放电容量,但对其理论放电容量几乎没有影响;合金的放电容量对温度的变化比较敏感,过高的温度使其容量发生衰减,含稀土元素的合金电极在323 K温度下放电容量达到最大值。稀土对合金电极的荷电保持率产生不利影响,镧、钕和混合稀土的添加能够改善合金电极的倍率放电性能。     

镧对Ti-V-Mn-Ni贮氢合金结构及电化学性能的影响

研究了Ti1.0V1.1-xMr0.5Ni0.4Lax（x=0，0．05，0．1，0．15和0．2）贮氢金的相结构和电化学性能。结果表明，当无La替代时，合金主要含有BCC结构的固溶体相以及少量Laves相。随着La替代量的增加，该合金中Cl4型Laves相含量增加，并且出现了富镧相，说明镧的添加对合金的相组成产生了明显的影响。当La含量x=0．15时，合金具有最大放电容量Cmax=245．4mAh·g^-1；合金电极放电容量随温度升高而增大，当x=0．2，60℃时最大放电容量达到385mAh·g^-1。但倍率放电能力没有明显提高。     

CeMn1-xA11-xNi2x（x=0．00，0．25，0．50和0．75）合金的结构和电化学性能研究

研究了镍部分取代AB2型CeMnAl金属间化合物B侧Mn，Al形成的化学计量比合金的结构和电化学性能。XRD分析，SEM形貌观察和电化学性能测试结果表明：镍的部分取代使合金发生了相变化，形成了新相，CeMn1-x，A11-x,Ni2x（x=0．0，0．25，0．50和0．75）合金电极的电化学活性得到很大提高，298K时的放电容量从x=0时的17．93mAh·g^-1提高到x=0．75时的118．3mAh·g^-1，328K时的放电容量从x=0时的68．42mAh·g^-1提高到x=0．75时的216．1mAh·g^-1。合金的电化学P-C-T曲线表明：无Ni的CeMnAl合金几乎没有平衡氢压平台，随M取代量的增加，合金的平衡氢压平台斜率变小，宽度增大。     

液相球化法合成新型正极材料磷酸钒锂

A novel cathode material lithium vanadium phosphate with the microstructure of submicro-particles aggregate was synthesized by liquid-phase sphericizing granulation. XRD pattern showed that the crystal structure of Li3V2(PO4)3 was monoclinic and belonged to P21/n space group. SEM revealed that the diameters of the particle and aggregated particle were in submicron range and about 10 滋m, respectively, with a narrowdistribution. The electrochemical testing showed that the obtained Li3V2(PO4)3 had the maximum discharge capacity of 126.67 mAh·g-1 and initial coulombic efficiency of 95.6%in the range of 3.0-4.3 V (vs Li/Li+), and 170.47mAh·g-1 and 97.5%in the range of 3.0-4.9 V (vs Li/Li+) at a density of 55.6 mA·g-1, respectively. Moreover, the material had a better cycle stability.     

CeMn1-xAl1-xNi2x(x=0.00, 0.25, 0.50和0.75)合金的结构和电化学性能研究

研究了镍部分取代AB2型CeMnAl金属间化合物B侧Mn,Al形成的化学计量比合金的结构和电化学性能。XRD分析,SEM形貌观察和电化学性能测试结果表明:镍的部分取代使合金发生了相变化,形成了新相,CeMn1-xAl1-xNi2x(x=0.0,0.25,0.50和0.75)合金电极的电化学活性得到很大提高,298K时的放电容量从x=0时的17.93mAh.g-1提高到x=0.75时的118.3mAh.g-1,328 K时的放电容量从x=0时的68.42mAh.g-1提高到x=0.75时的216.1mAh.g-1。合金的电化学P-C-T曲线表明:无Ni的CeMnAl合金几乎没有平衡氢压平台,随Ni取代量的增加,合金的平衡氢压平台斜率变小,宽度增大。     

Ti-V-Nb-Cr-Ni电极合金的微观结构及某些动力学性能研究

本文采用XRD，FESEM-EDS及电化学阻抗谱(EIS)等方法对V基固溶体Ti_0.25V_0.34Nb_0.01Cr_0.10Ni_0.30电极合金的微观结构及某些动力学性能，如交换电流密度(i₀)、氢的扩散系数(D)等进行了研究。XRD和FESEM-EDS分析测试结果表明：Ti_0.25V_0.34Nb_0.01Cr_0.10Ni_0.30电极合金由BCC结构的V基固溶体主相和少量的TiNi基第二相组成，其中，V基固溶体主相为树枝晶形状，TiNi基第二相呈网格状围绕着树枝晶。EIS及其等效电路分析结果表明，电极表面电化学反应的电荷转移电阻(R_T)随着温度的升高而降低，而交换电流密度和氢在合金本体中的扩散系数随着温度的升高而升高。在343 K时的交换电流密度分别为323 K和303 K的3.6倍和13.6倍，氢的扩散系数略有升高。电化学反应的表观活化能(Δ_rH)59.091 kJ·mol^-1远高于AB₅型合金的28.10 kJ·mol^-1。Ti_0.25V_0.34Nb_0.01Cr_0.10Ni_0.30合金电极的放电容量在303～343 K较宽的温度区间内随温度的升高而增加，且高温倍率放电(HRD)性能优于低温，当放电电流密度较大时，氢的扩散是放电过程的主要速度控制步骤。