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N掺杂碳/CoSe?@Co-FeSe?蛋黄壳纳米多面体作为高效无铂染料敏化太阳能电池的优异对电极催化剂

DOI：10.1016/j.electacta.2019.135333 期刊：Electrochimica Acta 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 基于过渡金属硫族化合物（TMCs）的蛋黄-壳结构在能量转换/存储领域具有广阔应用前景。本研究采用简便的分步合成策略制备了蛋黄-壳结构多面体，通过ZIF-67多面体释放的Co2+与K3[Fe(CN)6]水解产生的[Fe(CN)6]3?反应形成中间产物ZIF-67@Co-Fe PBA纳米晶。经退火过程改性后制得具有蛋黄-壳结构的N掺杂碳/CoSe2@Co-FeSe2（CoSe2-NC@Co-FeSe2）和N掺杂碳/CoS2@Co-FeS2（CoS2-NC@Co-FeS2）多面体，并应用于染料敏化太阳能电池（DSSCs）。值得注意的是，由于独特的结构特性和优异的化学组成，CoSe2-NC@Co-FeSe2和CoS2-NC@Co-FeS2蛋黄-壳多面体在加速DSSCs中三碘离子还原方面表现出高催化活性?；谡饬街植牧现票傅腄SSCs分别获得9.61%和9.18%的功率转换效率（PCE），均优于铂基电池（8.15%）。该设计方法为在能量转换多领域制备更多类型TMCs蛋黄-壳结构提供了新思路。
作者： Jiahui Yang，Yudi Niu，Jie Huang，Linchun Liu，Xing Qian
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研究概述 实验方案

研究目的

研究N掺杂C/CoSe2@Co-FeSe2蛋黄壳纳米多面体的合成与应用，作为高效无铂染料敏化太阳能电池的优异对电极催化剂。

研究成果

综上所述，以ZIF-67多面体为起始材料，通过ZIF-67多面体与K3[Fe(CN)6]的离子交换反应形成ZIF-67@Co-Fe PBA纳米晶体，再经退火处理制备出CoSe2-NC@Co-FeSe2和CoS2-NC@Co-FeS2多面体。得益于独特的蛋黄-壳结构和有利的化学组成，CoSe2-NC@Co-FeSe2（CoS2-NC@Co-FeS2）多面体具有142.3 m2 g–1（65.7 m2 g–1）的大比表面积，并在相同条件下实现了显著高于铂催化剂（8.15%）的9.61%（9.18%）的功率转换效率。该研究为能源转换领域中蛋黄-壳结构多金属硒化物和硫化物的简易高效合成提供了新方法。

研究不足

摘要中未明确提及实验的技术和应用限制，以及潜在的优化领域。

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