石墨烯基金属氧化物复合材料的制备及在能量转化和存储方面的研究与应用

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1、—学校代码：１的５７密级；保密期陽：專备乂榮硕±学位论文石墨婦基金属氧化物复合材料的制备及在能量转化和存储方面的研究与应用Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓ／ｇｒａｐｈｅｎｅｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａ凸ｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉ凸ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｓｔｏｒａｇｅｊ１１．＇．１１—Ｊ．．４学号Ｂ１４２０１０２５姓名杜洋一级学科材料科学与工程二级学科材料物理与化学指导教师李广教授完成时间２０１

2、７年２月独创住声繫本人声明所星交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标法和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的巧究成粟，化不包含为获得安徽大学或其他教育机构的学位戎证书而使用过的材料一。与我同王作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说巧并表示谢意．：Ｉ曰学位论文作者签名：签字曰期义年６月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽大学有关促留、使用学位论义的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人

3、授权安徽大学可Ｗ将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印戎扫描等复制手段保奋、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）Ｗ学位论文作者签名：；Ｉ导师签名．Ｊ签字曰期；２＾７年６月ｆ曰签字曰期：年＾月曰／摘要近年来，由于化石嫌料的燃烧帯来的能源危机和全球变暖问题，使得人们将，目光开始转向于探索新能源方向上，其中包括新能源的转化，利用和储存都是目前巧巧者们关注的重点，。太阳能由于其清洁易得的优点获得了较多的研究报，ＤＳＳＣ道，在太阳能的转化中染料敏化太阳能电池（ｓ）作为第Ｓ代太阳能电池的代

4、表，己成为时下在太阳能转化方面的热点。而在新能源利用方面，依然考虑太阳能的各种优势，使得越来越多的科研工作者从事光催化相关的探索。同时，在能源存储方面，也，由于超级电容器的快速充放电等优点使其成为了研究的热。＞〇，〇口方向本论文即通过（ｉｌＳｎ２Ｃ〇３〇４和ＮｉＣ〇２４纳米氧化物材料制备Ｕ及其与还原氧化石墨婦（ＲＧＯ）进行复合作为研巧对象，探索了其应用于染料敏化太阳能电迪对电极，光催化降解及超级电容器电极的性能。本论文分为四章一。第章绪论部分概述了染料敏化太阳能电池，光催化降解及超级电容器的目前研巧状况。并结合本论文研究内容，对染料敏化太

5、阳能电池对电极材料，光催化降解应用和超级电容器电极材料的发展与前景做了详细的叙述。下为本论文开展的思路。第二章将Ｓｎ〇２纳米颗粒分别与民ＧＯ和Ｔｉ〇２复合并应用于染料敏化太阳能电池对电极和光催化降解。首先制备了Ｓｎ化纳米小颗粒，并成功与民ＧＯ复合。研究发现，相比于纯Ｓｎ化纳米颗粒本身，复合材料在阻抗、极化、循环伏安和光伏效率等方面的性能均有较大的提升，可Ｗ替代金属钻作为ＤＳＳＣ的对电极材一料。通过简易的步溶剂热法合成出Ｔ做纳米球／Ｓｎ〇２量子点复合材料，电镜显示，Ｓｎ〇２量子点均匀地附着在球状Ｔ记２纳米颗粒的表面。这种优异的结构特点

6、使得组成复合材料不同基元的紫外吸收能力产生明显的差异，复合材料的光降解性能相比于纯Ｔ沿２纳米球或纯Ｓｉｉ化量子点有了极大的提升。第Ｈ章分别将二维多孔Ｃ〇３〇４纳米片与ＲＧＯ的复合材料用作染料敏化太阳能电池对电极和超级电容器电极。通过将民ＧＯ复合入二维多孔Ｑ）３０４纳米片中，避免了Ｃｏ泪４的结构劣势，同时协同了民ＧＯ与Ｃ〇３〇４的独有特性，使得复合材料的性能相比于纯Ｃｏ；ＣＵ和纯ＲＧＯ有了巧大的提升，发挥样品的潜在性能，为解决类似巧题提供可选思路。同时，考虑二维多孔Ｃ〇ｉ〇４纳米片／ＲＧＯ复合材料川在结构上的优势，将其用于超级电容器的

7、电极部分。在相同条件下，测试充放电，二ＣＨ倍储能能力３０００的表现复合材料是纯维多孔ｏ沿４纳米片的。在次的持续充放电测试下，所合成的样品也达到了很高的超级电容器电极表现。第四章探索了Ｈ元金属氧化物用做对电极的性能表现，并创新性的通过微观结构可控合成探究形貌对其作为对电极的性能影响。主要价绍了合成的ＮｉＣ〇２〇４纳米带在作为染料敏化太阳能电池对电极的优异性能，及通过复合民ＧＯ，所得，，到的复合材料在各方面性能的提升其中提升最明思，幅度最大的是循环稳安特性。通过对比样品形貌，，独特的复合结构是性能提升的关键同时ＲＧＯ的协同