雜化有機(jī)−無(wú)機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)電池的功率轉(zhuǎn)換效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性是處于折衷地位的，同樣地這也是其應(yīng)用于戶(hù)外光伏和成功商業(yè)化的必要條件。本工作提出了一種利用超薄等離子體聚合物封裝鈣鈦礦太陽(yáng)電池用以提高其在暴露水中和潮濕條件下穩(wěn)定性的方法，并在室溫下通過(guò)遠(yuǎn)程等離子體真空沉積金剛烷粉進(jìn)行了聚合物的沉積。這種封裝方法不影響被測(cè)器件的光伏性能而且能與任何化學(xué)成分和器件結(jié)構(gòu)都兼容。在相對(duì)濕度(RH)為35−60%的環(huán)境條件下放置30天后，封裝的鈣鈦礦薄膜的吸光度幾乎保持不變；當(dāng)空氣非常潮濕時(shí)(RH>85%)，封裝器件光伏性能的快速衰減也明顯滯后；其中更重要的是，封裝的太陽(yáng)能器件浸泡在液態(tài)水中時(shí)，器件光伏性能的下降也明顯滯后，光伏性能至少在前60秒內(nèi)沒(méi)有受到影響。而且本工作已經(jīng)有可能測(cè)量在水中運(yùn)行的封裝器件的功率轉(zhuǎn)換效率，該方法也為開(kāi)發(fā)穩(wěn)定的光伏和光催化鈣鈦礦器件開(kāi)辟了一條新的方向。

3. Na1.25Ni1.25Fe1.75(PO4)3納米粒子作為鋰離子電池的雙電極材料

 

磷酸鐵基材料作為鋰離子和鈉離子電池的正極材料已經(jīng)得到了廣泛的研究，目前作為負(fù)極材料的應(yīng)用也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，雖然它們主要是由固相法合成但是各種合成技術(shù)的探索表明，濕化學(xué)法制備的粉體形貌較小，粒度較小。其中納米粒子在催化劑、醫(yī)藥、化學(xué)傳感器、能量轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)能系統(tǒng)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，通過(guò)簡(jiǎn)單的優(yōu)化合成條件可以得到性能優(yōu)良的納米材料，減小顆粒尺寸是提高納米材料性能的主要策略之一，納米粒子由于其高比表面積在提高電化學(xué)性能方面有獨(dú)特的作用，因此也可應(yīng)用于儲(chǔ)能材料的。本工作采用溶劑熱法制備了一種用于鋰離子電池的新型電極材料——Na1.25Ni1.25Fe1.75(PO4)3納米顆粒，該材料的主要優(yōu)點(diǎn)是其具有雙電化學(xué)性能(正負(fù)電極)且電化學(xué)性能高，原料資源豐富，成本低，環(huán)境相容性好，熱穩(wěn)定性好，安全性高，理論比容量較高。通過(guò)表征和測(cè)試得到了結(jié)構(gòu)式□0.75 Na1.25Ni1.25Fe1.75(PO4)3，表明材料結(jié)構(gòu)中有大量的Na空位，從而提高的了Li離子的擴(kuò)散能力。Na1.25Ni1.25Fe1.75(PO4)3同時(shí)作為負(fù)極和正極材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，在0.03-3.5 V的電壓范圍內(nèi)，首次放電的電流密度為40 mA/g時(shí)比容量可達(dá)1186 mAh/g，幾乎是理論容量(428 mAh/g)的3倍；當(dāng)電流密度為50 mA/g時(shí)，循環(huán)測(cè)試350圈可逆電容為550 mAh/g。作為正極材料時(shí)，在1.5~4.5 V的范圍內(nèi)比電容可達(dá)145 mAh/g和99 mAh/g（電流密度分別為5 mA/g和50 mA/g）。另外，本工作證實(shí)通過(guò)溶劑熱法合成有助于合成小顆粒電極材料，從而有利于獲得更優(yōu)異的電化學(xué)性能。