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利用碳纳米管作为电解质处理剂提升染料敏化太阳能电池的性能
摘要： 本文提出了一种碳纳米管（CNT）在染料敏化太阳能电池（DSSC）中的新应用功能。本研究采用单壁碳纳米管作为常规液态电解质的处理剂，这与文献中报道的凝胶剂或添加剂作用不同。实验结果表明，碳纳米管处理后电解质的电化学性质未发生显著变化，但DSSC的转换效率明显提高（从8.15%提升至8.70%），这主要归因于开路电压的提升。器件表征显示，较高电压源于TiO2/电解质界面电荷复合的抑制。此外，基于电解质的拉曼和紫外-可见光谱分析，碳纳米管处理后三碘离子及高价多碘物种浓度降低。拉曼与XPS光谱结果进一步证实多碘离子在碳纳米管表面的吸附现象。更重要的是，由于电解质中多碘离子减少，TiO2中可复合的电子相应减少，从而使对应电池获得更高电压。采用碳纳米管处理电解质制备的准固态DSSC也展现出更优的器件性能。这种碳纳米管效应有望推动DSSC技术的发展。
关键词： 离心，碘，可打印的，阻抗谱，氧化还原对
更新于2025-09-12 10:27:22
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纳米颗粒金属氧化物顶电极界面改性提升倒置钙钛矿光伏器件的热稳定性
摘要： 采用溶剂热胶体合成结合配体交换法制备的溶液加工型γ-Fe2O3纳米颗粒，用于倒置钙钛矿太阳能电池顶部电极的界面改性。与PC(70)BM/Al和PC(70)BM/AZO/Al等常规顶部电极相比，我们证明引入γ-Fe2O3可形成替代性的溶液加工型顶部电极(PC(70)BM/γ-Fe2O3/Al)，该结构不仅保持相当的功率转换效率，还提升了倒置钙钛矿光伏器件的热稳定性。在加速热老化条件下，PC(70)BM/γ-Fe2O3/Al结构倒置钙钛矿太阳能电池稳定性提升的机理，归因于γ-Fe2O3的酸性表面特性及PC(70)BM/γ-Fe2O3/Al顶部电极界面处降低的电荷陷阱密度。
关键词： 纳米金属氧化物、加速寿命测试、电极、热稳定性、降解机制、界面、反式钙钛矿太阳能电池、阻抗谱、电荷陷阱密度
更新于2025-09-11 14:15:04
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BIFEVOX复合材料：制备与表征
摘要： 复合材料设计是提升固体电解质质量的一种方法。通过机械混合并退火取代钒酸铋与纳米级铝、铋和锆二元氧化物，我们获得了异质材料Bi4V1.7Fe0.3O11–δ/xAl2O3、Bi4V1.7Fe0.3O11–δ/xBi2O3和Bi4V1.7Fe0.3O11–δ/xYSZ。研究工具采用X射线粉末衍射和能谱电子显微镜。分析了材料成分，在氧化铝和氧化锆复合系列中阐明了组分间无相互作用现象，并发现纳米粉体颗粒在烧结体表面及解理面上的非均匀分布。研究表明氧化铋中的铋原子能够掺入Bi4Fe0.3V1.7O11–δ结构。通过阻抗谱研究了材料的电荷传输特性。不同二元氧化物及不同氧化物含量的复合材料在logσ–103/T趋势上均未呈现变化。结果表明二元氧化物浓度增加会导致电导率出现微弱衰减。
关键词： 复合材料、钒酸铋、阻抗谱、氧化铋、氧离子导体
更新于2025-09-10 09:29:36
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La<sub>0.7?x</sub>Dy<sub>x</sub>Sr<sub>0.3</sub>MnO<sub>3</sub>钙钛矿氧化物的复阻抗谱特性研究
摘要： 通过溶胶-凝胶反应制备了镝钙钛矿化合物La0.72-xDyxSr0.3MnO3[LSMO]和0.03[LDSMO]，并采用X射线衍射技术进行表征。利用阻抗谱学方法，在311-356K温度范围和209-5×10^7Hz频率范围内研究了该体系的电导率和模量特性。通过研究交流和直流导电性来探究LSMO和LDSMO的导电机制。在LSMO钙钛矿氧化物的La位掺入少量Dy3?使激活能值从0.2106eV增至0.5357eV，并使电阻率值提高近两个数量级。
关键词： 非重叠小极化子隧穿、阻抗谱、关联势垒跳跃、模量、交流电导率
更新于2025-09-10 09:29:36
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碘在芘基金属有机框架中的封装
摘要： 基于芘的金属有机框架材料SION-8在室温下和75°C时分别以460毫克/克和250毫克/克的吸附容量捕获碘(I2)蒸气。单晶X射线衍射分析和范德华修正密度泛函理论计算证实，I2分子存在于SION-8孔道内并与芘基配体发生相互作用。负载碘后的SION-8中I2-芘相互作用使其电导率较空白SION-8提升104倍。吸附后≥95%的I2分子被固定无法洗脱，表明SION-8在室温下永久捕获放射性碘的潜力。
关键词： 电荷转移、导电性、阻抗谱、碘捕获、金属-有机框架
更新于2025-09-10 09:29:36
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BaTi0.5(Co0.33Mo0.17)O3钙钛矿陶瓷的结构与介电性能
摘要： 多晶样品BaTi0.5(Co0.33Mo0.17)O3通过溶胶-凝胶法合成。研究了用钴和钼取代钛对该化合物结构和电学性能的影响。室温X射线衍射(XRD)结果显示为纯四方相钙钛矿结构。通过宽频范围(30-10^6 Hz)的复阻抗谱在不同温度下研究了其电学响应。交流电导率数值符合Jonscher定律σ(ω)=σDC+Aω^n，并得到相关势垒跳跃(CBH)机制的支持。复阻抗分析证实该化合物存在电弛豫现象。介电常数和介电损耗随频率升高而降低，该行为可由导致电导的Maxwell-Wagner型极化解释。模量图谱呈现Havriliak-Negami(H-N)函数和经验性Kohlrausch-Williams-Watts(K.W.W.)函数特征。模量虚部的归一化图谱表明动态过程与温度无关。
关键词： 阻抗谱、溶胶-凝胶法、介电常数、X射线衍射、电导率
更新于2025-09-10 09:29:36
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对TiO2-CuO-TaO2.5三元体系中具有宽掺杂范围的金红石基氧化物极化机制的洞察
摘要： 研究发现某些受主-施主共掺杂金红石型TiO?材料具有优异的介电性能，但其极化机制长期存在争议。本研究通过建立Ti???Cu????.??Ta?O?（0.05≤x≤1，0≤y≤0.667）三元相图，系统探究了单相固溶体Ti???(Cu?.???Ta?.???)?O?（0<x≤0.465）样品的极化行为?；诟孟嗤技岸圆煌粼铀剑▁=0%、5%、18%、33%和45%）金红石Ti???(Cu?.???Ta?.???)?O?组分的微观结构、元素价态和介电行为的分析，证实该三元介电体系中存在多种极化机制——自由载流子近邻跳跃极化与内建势垒/表面势垒层电容效应共同作用，形成了整体介电响应。本研究将为实现具有预期结构和性能的新型电子材料提供指导。
关键词： 阻抗谱、极化机制、高掺杂水平、三元相图
更新于2025-09-09 09:28:46
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环境湿度对卤化铅钙钛矿电学性能的影响
摘要： 大量水分对卤化铅钙钛矿太阳能电池有害，主要原因是钙钛矿层会发生分解。相反，少量水分的存在已被证实对钙钛矿结晶过程及相应器件性能起关键作用。然而关于水分在钙钛矿太阳能电池运行中的确切作用仍存在争议。本文采用阻抗谱技术分析了环境湿度对甲基铵铅三碘钙钛矿电子特性的影响。结果表明：从环境湿度吸收的水分会使该材料电容值大幅增加，其数值甚至可达到基于钙钛矿器件的积累电容水平——这正是导致正向与反向J-V曲线间出现特征性大迟滞现象的原因。与这一显著的电容升高现象相伴的是，水分吸收还会引起电导率显著提升（与文献报道一致）。研究发现电子传输的活化能为0.52 eV，该数值与文献记载的离子传输活化能相符，暗示连接这两种现象的传输机制可能是双极扩散。
关键词： 阻抗谱、环境湿度、电学性能、卤化铅钙钛矿、电容、电导率
更新于2025-09-09 09:28:46
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B位取代对钐正铁氧体多晶结构和介电性能的影响
摘要： 采用传统固相反应法制备了SmFeO3、SmFe0.5Co0.5O3和SmFe0.5Cr0.5O3多晶样品。粉末X射线衍射图谱证实形成了无杂相的正交结构。研究了烧结样品的介电和阻抗性能随温度（300K至550K）及频率（100Hz至50MHz）的变化关系。介电研究表明在自旋重取向温度附近存在有趣的介电异常现象，暗示磁有序参数与电有序参数可能存在耦合。通过跃迁机制解释了交流电导率随温度的变化行为，并发现掺杂样品的激活能降低。奈奎斯特图和电模量谱揭示了烧结样品的晶粒与晶界贡献。实验结果表明通过改变B位离子可调控钐正铁氧体中的自旋重取向。
关键词： 介电性能、正铁氧体、阻抗谱、钙钛矿、多铁性材料
更新于2025-09-09 09:28:46
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掺杂ZnO的Sr(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷的结构、介电及阻抗研究
摘要： 通过传统混合氧化物法合成了掺杂ZnO的SrFe0.5Nb0.5O3（SFN）陶瓷。X射线衍射（XRD）相分析表明所有陶瓷样品均呈现纯钙钛矿相。扫描电镜（SEM）观察显示晶粒尺寸随添加剂浓度增加而减小。研究还考察了陶瓷的介电性能及其他相关特性。3体积%掺杂样品表现出极高的介电常数>3.3×105（250°C、1kHz条件下）。阻抗谱分析表明样品的介电行为与麦克斯韦-瓦格纳极化机制相关。
关键词： 钙钛矿、高介电常数、陶瓷、麦克斯韦-瓦格纳极化、阻抗谱、SrFe0.5Nb0.5O3
更新于2025-09-04 15:30:14