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期刊信息/Journal information
无机材料学报
中国科学院上海硅酸盐研究所
无机材料学报

中国科学院上海硅酸盐研究所

郭景坤

月刊

1000-324X

wjclxb@mail.sic.ac.cn

021-52411301 52411302

200050

上海市定西路1295号

无机材料学报/Journal Journal of Inorganic MaterialsCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。主要刊登人工晶体、特种玻璃、高温结构陶瓷、功能陶瓷、非晶半导体、无机涂层、特种无机复合材料等方面的科研成果。主要栏目有综合评述、研究论文、研究简报、动态进展等。主要读者对象为相关学科的科技工作者及大专院校师生。
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收录年代

    钙钛矿太阳能电池纳米纤维改性电子传输层研究

    肖梓晨何世豪邱诚远邓攀...
    828-834,中插6-中插7页
    查看更多>>摘要：二氧化锡(SnO2)由于具有高透光率、高电子迁移率、良好的紫外稳定性以及可低温加工等优势,作为电子传输材料在钙钛矿太阳能电池(PSC)中得到广泛应用.然而,用商业胶体溶液制备的SnO2电子传输层仍然存在易团聚、缺陷多、能级不匹配等问题,限制了器件性能和稳定性.本研究将一种高分子甲壳素纳米纤维(1,2-二苯甲酰氧基苯基甲壳素,DC)引入到SnO2前驱液中来改善SnO2薄膜质量,系统研究了 DC对前驱液、薄膜和器件性能的影响.实验结果表明,DC添加剂能够有效抑制纳米颗粒团聚,使前驱液分散得更均匀.改善后的SnO2薄膜的粗糙度更小,能更好地被钙钛矿溶液浸润,有利于SnO2与钙钛矿层形成更紧密的接触.同时,SnO2薄膜中的氧空位缺陷被有效钝化,缺陷占比降低至30％,进一步提升了薄膜质量.改进后SnO2电子传输层与钙钛矿层的能级匹配性更好,载流子提取和传输性能得到优化.DC改性后的PSC性能得到显著提升,最优器件的光电转换效率达到19.11％.本工作不仅解决了 SnO2电子传输层在制备过程中的团聚问题,而且为提高PSC能提供了理论指导与方法.

    二氧化锡电子传输层钙钛矿太阳能电池高分子光电转换效率

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    暖等离子体合成过渡金属掺杂氧化锰析氧电催化剂

    李家琪李小松李煊赫朱晓兵...
    835-844,中插8-中插11页
    查看更多>>摘要：可再生能源发电与质子交换膜水电解结合产生"绿色氢"对能源安全具有战略意义,其速控步骤是析氧反应.从稳定性、活性和成本角度考虑,本研究采用滑动弧暖等离子体一步合成了氧化锰(MnOx)及过渡金属掺杂(Fe-MnOx,Co-MnOx,Ni-MnOx)的析氧电催化剂,并对其晶体结构、形貌尺寸、元素组成和表面价态进行了表征.氧化锰主要由晶相Mn2O3和无定形Mn3O4组成.与之相比,掺杂的氧化锰尽管晶相组成基本不变,但其粒径明显变小、比表面积增大;掺杂Co促使氧化锰的表面电子增多.氧化锰基催化剂在酸性电解液的循环伏安测试中表现出独特的电流阶跃现象(低电势Ⅰ-Ⅱ区:1.4～1.8～2.4 V;高电势Ⅲ区:2.4～2.7 V).该电流阶跃过程与Bulter-Volmer简化方程的电极动力学参照曲线相吻合,属于多价态锰参与的电催化反应.低电势区Fe-MnOx的电化学活性最优,而高电势区Co-MnOx表现最优.Co-MnOx的起始电位比MnOx低160 mV,且在恒电位电解中其末端电流密度是MnOx的3倍.与其活性趋势一致,Fe-MnOx、Co-MnOx分别在低电势区、高电势区更具稳定性.本研究通过掺杂过渡金属优化氧化锰的颗粒尺寸、比表面积和电子结构,显著提高了催化剂析氧反应活性及稳定性.

    MnOx过渡金属掺杂电流阶跃析氧反应滑动弧暖等离子体

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    3d过渡金属单原子掺杂石墨烯缺陷电催化还原CO2的第一性原理研究

    靳宇翔宋二红朱永福
    845-852,后插1-后插2,封3页
    查看更多>>摘要：将CO2高效转化为有价值的化学品(如CO和HCOOH等)是缓解环境问题、实现碳中和的重要措施.然而CO2还原反应(CO2RR)有着产物多样和路径复杂的特点,再加上目前难以确定影响CO2RR活性的真正因素,使得设计对特定产物有高选择性和高活性的催化剂十分具有挑战性.本研究从第一性原理出发,系统研究了 3d过渡金属单原子掺杂石墨烯单个空位(TM@Csv)和双空位(TM@CDv)电催化还原CO2的潜力,具体涵盖基底的稳定性、中间产物热力学吸附以及与之竞争的析氢反应(HER).通过对Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn掺杂石墨烯缺陷后形成的20种催化剂进行筛选,发现Sc原子掺杂石墨烯单个空位的Sc@Csv和Sc、Ti原子掺杂石墨烯双空位的Sc@CDV和Ti@CDV同时具备吸附CO2分子和抑制HER的能力.其中Sc@CDV对HCOOH表现出最佳的活性和选择性,速率决定步骤的吉布斯自由能差仅为0.96 eV.最后,通过电子结构分析进一步揭示了 Sc@CDV优于其他催化剂的原因是Sc@CDV调整了费米能级附近的活性电子态,从而实现对CO2的高效还原.

    第一性原理单原子催化剂CO2还原反应HCOOH碳中和

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