【摘 要】
:
超级电容器因其具备瞬时大电流充放电、循环寿命长等特点而获得了较为广泛的关注。除了提高超级电容器本身电化学性能外,器件的多功能化和智能化也成为了研究热点。在目前光能到电能转换存储系统的研究中,由于常规太阳能电池与超级电容器的连接系统过于复杂,增加了能量损耗以及成本,也不满足便携式、可穿戴器件的要求,因此需要制备具有光响应的能量转换存储一体化的器件。例如,具有光敏感性能的超级电容器。制备光电化学性能良
论文部分内容阅读
超级电容器因其具备瞬时大电流充放电、循环寿命长等特点而获得了较为广泛的关注。除了提高超级电容器本身电化学性能外,器件的多功能化和智能化也成为了研究热点。在目前光能到电能转换存储系统的研究中,由于常规太阳能电池与超级电容器的连接系统过于复杂,增加了能量损耗以及成本,也不满足便携式、可穿戴器件的要求,因此需要制备具有光响应的能量转换存储一体化的器件。例如,具有光敏感性能的超级电容器。制备光电化学性能良好的光敏感超级电容器,需要考虑所构建结构的合理性与电极材料的适配性。本文中我们制备了ZnO@Mn O2/FTO与rGO@V2O5/FTO复合光敏电极,分别研究了两种复合电极的电化学性能与光增益性能。此外,我们组装了两种不同类型的光敏感超级电容器,并对其能量转换存储机理进行了探索。本论文的研究工作主要包括:(1)ZnO@Mn O2/FTO复合光敏电极制备、光电化学性能及能量转换存储机理研究。在导电玻璃(FTO)基底上通过种子层水热法生长ZnO纳米棒阵列,再二次水热在ZnO纳米棒阵列上生长Mn O2纳米片层,制备得到ZnO@Mn O2/FTO复合光敏电极。由于光热效应,ZnO@Mn O2/FTO复合光敏电极在1.0标准太阳光(1000W/m~2)的光照条件下,电极内阻出现明显降低,电极材料电导率升高,该复合光敏电极相比无光环境下比电容值的最大光增益为142.49%。此外,采用KOH-PVA凝胶电解质构建了ZnO@Mn O2/FTO全固态对称光敏感超级电容器,该器件表现出良好的光电化学性能和较高的响应灵敏度。在1.0标准太阳光的光照条件下,该光敏感超级电容器相比无光环境下比电容值的最大光增益为330.91%。(2)rGO@V2O5/FTO复合光敏电极制备、光电化学性能及能量转换存储机理研究。首先,通过一步水热法构建还原氧化石墨烯(rGO)纳米片担载V2O5纳米线的rGO@V2O5复合结构材料,再将制备好的rGO@V2O5粉末分散在溶剂中旋涂到FTO基底上构建rGO@V2O5/FTO复合光敏电极,并研究了不同浓度rGO对该复合光敏电极光电化学性能的影响。由于光电效应,rGO@V2O5/FTO复合光敏电极在1.0标准太阳光的光照条件下,产生了额外光电流,提高了充放电过程中的电流密度,电极材料整体的比电容增加,该复合光敏电极相比无光环境下比电容值的最大光增益为114.01%。此外,组装了rGO@V2O5/FTO//C/NF非对称光敏感超级电容器,该器件同样表现出良好的光电化学性能和较高的响应灵敏度。在1.0标准太阳光的光照条件下,该光敏感超级电容器相比无光环境下比电容值的最大光增益为129.16%。
其他文献
随着互联网技术和信息科技的飞速发展,越来越多的学生采取线上学习的方式来获取知识和巩固学习。学生做题是检验和提升学生学习成果的有效手段,在学生做题时给予一定程度的做题奖励能够激励学生做题的积极性。本文将学生做题并得分的过程看作一个马尔科夫决策过程,通过研究奖励函数的设置来设计学生做题过程中的得分奖励。本文所做工作主要有以下三个方面:(1)分析了在学生做题过程中,影响其得分的两个客观因素:试题难度和做
藏文分词是藏文自然语言处理的基础。在藏文自然语言处理中,主流的分词模型聚焦于深度神经网络。据此,本学位论文研究基于深度神经网络的藏文分词算法,设计并实现藏文分词系统。主要工作总结如下:(1)构建藏文数据集采集藏文语料,对藏文语料进行处理,如去除标签等。使用西藏大学提供的Tibetan数据集构建藏文分词模型,利用分词模型对语料进行预分词。通过校验,得到用于藏文分词任务的数据集。利用simhash对藏
超级电容器作为一种新型的储能装置,由于拥有功率密度高、充放电速率快、对环境友好及循环稳定性好等优势而受到广泛关注,但是能量密度较低是制约其进一步发展的瓶颈。众所周知,电极材料是决定超级电容器能量密度高低及其它主要性能指标的关键所在,因此,设计并制备性能优异的电极材料便成为了超级电容器研究的核心课题。在金属硫化物中,铜基硫化物(CuxS,x=1-2)不仅价格低廉、材料来源丰富而且具有独特的自掺杂性、
在现代社会中,能源危机、水资源污染、环境恶化等问题逐渐引起了人们对环境的重视。工业废水中的有色杂质是水资源污染的主要原因,包括亚甲基蓝、甲基橙、抗生素等难以降解的有机污染物,严重危害了水生生物和人类的健康。所以,我们需要研发一种环保、低价、有效的有机污染物处理方法。半导体光催化作为一种环保技术,在去除废水中的有机污染物方面得到了广泛的应用。四硫化二铟合锌(ZnIn2S4)作为一种低毒性和有合适带隙
生物微环境中的力学信号刺激是维持生命活动正常进行的必要条件之一。力学刺激强度、频率和作用模式的改变会引发机体一系列生理学变化。然而,当前环境信号调控细胞形态行为的研究,多集中于化学信号和基质环境的物理性质(包括硬度和微结构等),对于动态力学信号对细胞行为的调控机制研究不足。该方面研究的技术难题在于:1.如何在单细胞上可控引入动态力学信号;2.如何有效评估细胞对动态力学信号的应答行为。本课题基于光学
航空发动机研发过程中,数据分析是其中的核心环节,目前比较缺乏航空发动机专用的数据分析工具,为使已有的和正在产生的数据资源充分体现价值,十分有必要建立一个面向航空发动机试验数据的高效的数据分析处理系统。进气总温是衡量发动机性能的一个重要参数,由于国内目前总温恢复系数的确定实验十分难以进行且费用昂贵,使用的都是经验性的恢复系数,该方式的修正效果仍需提升,亟待提出新的方法,以提高修正的性能。本文以航空发
随着信息技术的发展,高新医疗设备的出现,极大丰富了医学信息的内容,医学影像学逐渐发展成为越来越重要的临床诊断方法。为了满足民众对医疗服务的需求,利用计算机强大的处理能力对医学影像进行自动化处理具有重大意义。卷积神经网络具有强大的特征提取能力,全卷积神经网络是图像语义分割的首选,对称结构的全卷积神经网络能够融合不同尺度的特征,通道拼接能够拓宽网络和丰富特征,残差结构能够结合深浅层的特征并消除网络的退
光波的离散化传输,作为空间光调控的重要手段之一,主要通过弱波导的陷获和近临波导间倏逝波耦合的共同作用而实现。大量离散光学体系,诸如光栅和光子晶体等,由于在器件集成方面的卓越表现,被广泛用来实现离散光调控,在光通信、光互连、光子学器件和光子集成等方面极具研究价值和应用前景。实际情况下,考虑到体系的边界,对光学系统边缘态的研究一直是光传输调控的关键课题之一。以往的光学边缘态研究主要集中在理想的对称耦合
太阳能蒸汽转化技术是一种收集太阳能用于蒸发水的绿色可持续技术,在工业化发展迅速的今天,全人类正面临着能源枯竭和水资源短缺的尴尬局面,太阳能蒸汽转化技术可在解决上述问题时发挥重要作用。其中,界面蒸汽转化技术是将太阳能限制在空气与水的界面处,只加热界面的一小部分水来产生蒸汽,从而大大提高了蒸汽转换的效率,进一步推广了太阳能蒸汽转换技术在实践中的应用。但是,目前大部分太阳能蒸发器的光热转化效率仍然比较低
近年来,零知识证明技术逐渐成为诸多学者研究的热点。以太坊被称为区块链2.0,含有智能合约及良好的生态环境,可更好地实现钱包的业务交换。目前现有的数字钱包进行业务交换时,由于业务交换双方的地址和交换数额为公开的,存在账户隐私泄露问题,所以无法保障业务交换匿名性和安全性。此外,部分数字钱包为全节点钱包,用户需存储全部数据信息,存在占用空间较大,加载速度慢,交易时间长等问题。因此,有必要对区块链数字钱包