【摘 要】
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染料敏化太阳能电池(DSSCs)具有低成本、低污染且可高效的将太阳能转化为电能的优点而被广泛研究。深刻理解染料敏化太阳能电池的工作机理对提高电池的光电转化效率起着重要作用。染料分子是染料敏化太阳能电池中最重要的组成部分。染料被用于捕获太阳光并进行界面电子转移,针对染料敏化剂进行合理地结构修饰能有效的提高电池效率。理论计算可预测实验并辅助实验,并从原子细节揭示染料敏化太阳能电池的工作机理并表征不同组
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染料敏化太阳能电池(DSSCs)具有低成本、低污染且可高效的将太阳能转化为电能的优点而被广泛研究。深刻理解染料敏化太阳能电池的工作机理对提高电池的光电转化效率起着重要作用。染料分子是染料敏化太阳能电池中最重要的组成部分。染料被用于捕获太阳光并进行界面电子转移,针对染料敏化剂进行合理地结构修饰能有效的提高电池效率。理论计算可预测实验并辅助实验,并从原子细节揭示染料敏化太阳能电池的工作机理并表征不同组件对其效率的重要影响。本文从广泛研究的Ru(II)配合物染料和有机染料出发,从理论层面深入探讨染料分子的
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SF6气体大量用于气体绝缘开关设备(Gas insulatedswitchgear, GIS)和气体绝缘输电管道(Gas insulated transmission line,GIL)等电气设备，由于SF6具有强温室效应，研究SF6的替代气体已成为电力行业的迫切需求。GE公司利用3M公司研发的七氟异丁腈(分子式为C4F7N)与CO2构成混合绝缘气体替代SF6气体用于GIS和GIL，已在现场投运，
铁族金属元素(Fe、Co、Ni等)相对廉价、自然含量丰富,而且铁族金属化合物在锂离子电池、超级电容器、电催化水分解等能量转化领域拥有高的理论容量和潜在的催化活性。因此,本文选用铁族金属化合物作为锂离子电池、超级电容器、电催化析氢反应的电极材料。我们制备了多种具有多孔特征的铁族金属化合物,同时引入多种点缺陷,如金属元素掺杂、表面硫离子改性和氧空位等,用于增强这些电极材料的电化学反应活性和循环稳定性,
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聚合物基介电电容器具有功率密度高、充放电速度快、损耗低、柔韧性和稳定性好等特点,作为一种极其重要的储能器件,在电力电子和脉冲功率系统中发挥着关键作用。但是聚合物基电介质材料具有相对较低的能量密度,往往需要使用体积较大的电容器以满足储能领域对电容器高储能密度的需求,这对于储能装置的小型化发展是不利的。此外,下一代微电子和电力系统要求能够在高温高场下有效运行的具有高储能密度的介电聚合物材料,然而当前商
水系电池由于具有成本低、环境友好、安全等优势而具有极高的研究价值。开发高性能的水系电池负极材料是构筑高性能水系电池并推动其应用的关键。而现有的负极材料中,铋(Bi)基电极材料具有理论容量高、电位窗口宽、环境友好等优点而备受关注。但是,关于铋基电极材料相结构对电化学性能的影响、如何提高电极稳定性、电化学反应机制等方面研究不够系统,因此在合成制备和电化学改性方面缺乏理论指导。本论文围绕Bi_2O_3、
纳米材料的微观形貌是其功能的主要载体之一,因此是化学材料领域研究的热点。一般认为通过有机-无机酸碱调控pH值是纳米材料形貌改变的常用手段,但多级形貌的形成机制仍待明确。本论文系统研究了有机酸碱分子结构与纳米形貌调控的主要驱动力、协同作用及生长机理之间的关系,成功制备了纳米花、异质结、十字交叉等多级结构,研究了材料作为锂离子电池和电催化析氧反应(OER)等电极的电化学性能,明确了形貌与性能间的相互关