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氧化銅在光伏電池領域方面的應用

來源: 瀏覽: 發布日期:2019-12-27 17:20:26

氧化銅作為一種重要具有帶隙較窄帶隙(1.2—1.5eV)的p-型半導體材料由于其獨特的性能,如良好的熱穩定性及光化學穩定性、高溫超導性、高電化學活性、無毒、廉價的制備方法,已被廣泛應用于催化劑、超導材料、熱電材料、傳感材料、玻璃、陶瓷、鋰離子電池等領域。目前,由于不同 形貌納米材料擁有更優異的光、電、磁、熱性能,納米材料的可控制備已成為目前材料研究者的一個目標。

如氧化銅作為 最常見的過渡金屬氧化物,由于其理論比容量較高 (674mAh·g-1)、制備簡單、成本較低等 優點,已逐漸應用于鋰離子電池中,為了提高CuO作為電池負極材料時電極的導電性,限制碳類活性物質在電池充放 電過程中的體積的變化,從而提高電池的可逆容量、循環壽命、充放電穩定性等電化學性 能,有研究提供了一種用于鋰離子電池的碳芯/氧化銅外殼復合電極,芯部為碳纖維,外殼為氧化銅 薄層;所述的氧化銅薄層具有陣列型的納米針狀結構和納米孔狀結構;

所述納米針狀結構 在氧化銅薄層的外表面,所述納米孔狀結構為貫通氧化銅薄層的孔。所述的一種用于鋰離子電池的碳芯/氧化銅外殼復合電極的制備方法,包括鍍銅 碳纖維的制備、鍍銅碳纖維的燒結成型和成型鍍銅碳纖維氈的表面氧化處理。改復合電極中,氧化銅薄層的納米孔狀結 構有利于電解液中的鋰離子輕易通過,進而在碳芯中發生嵌鋰和脫鋰過程,從而增加鋰離 子電池的充放電容量;碳芯部分與氧化銅外殼緊密 接觸,既提高了電極的導電性,又緩沖了氧化銅轉化過程中的體積變化程度;氧化銅外殼緊密地包裹著碳 芯部分,且氧化銅外殼的納米針狀結構極大地縮短了鋰離子的擴散距離和增加了與鋰離子 之間的有效接觸面積,限制了鋰離子電池充放電嵌鋰和脫鋰過程中碳纖維體積的膨脹,從 而有利于提高鋰離子電池的可逆容量和循環壽命。

氧化銅子在光伏電池領域的應用.jpg

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