[发明专利]WO3

说明书

本发明公开了一种WO₃/NiCo₂O₄/碳布复合电极，该复合电极包括长有NiCo₂O₄纳米线的碳布和覆盖在NiCo₂O₄纳米线表面的WO₃纳米颗粒。本发明还公开了上述WO₃/NiCo₂O₄/碳布复合电极的制备方法，包括：将长有NiCo₂O₄纳米线的碳布在偏钨酸铵水溶液中浸泡，取出后热处理，热处理重复1‑6次；将热处理产物在空气氛围中和惰性气氛下热处理，得到WO₃/NiCo₂O₄/碳布复合电极。本发明的WO₃/NiCo₂O₄/碳布复合电极可以吸收可见光，能将光能转换为化学能，并具有较好的氧氧化和氧还原性能，可以大幅降低光电器件的充电电压，在金属空气电池等领域具有广阔的应用前景，为光电器件(如光电池)的研究和应用提供理论与技术参考。

技术领域

本发明涉及光电器件，特别是一种WO₃/NiCo₂O₄/碳布复合电极及其制备方法和应用。

背景技术

目前广泛应用的锂离子电池由于其比能量密度小于350Wh·kg^-1，难以超过化石燃料燃烧的比能量密度，使其在电动汽车或军事大型设备领域的应用受到了极大的限制。锂空气电池由于负极金属锂具有很高的理论比容量(3862mAh g^-1) 和最低的电化学电位(-3.04Vvs.SHE)，因而具有极高的能量密度，其能量密度理论值可达3505Wh·kg^-1(按产物Li₂O₂的质量计算)，远高于锂离子电池的能量密度(200～300Wh·kg^-1)，也高于汽油内燃机的实际能量密度(700Wh·kg^-1)。此外，作为锂空气电池正极活性物质的氧气可以从空气中直接获取，大幅降低了电池的成本。因此，锂空气电池被认为是极具发展前景的电动汽车或军用大型设备用供能装置。

然而，锂空气电池的各项综合性能，尤其是循环寿命，离实用化有很大差距，难以与现有的二次电池比肩。目前，实验室的锂空气电池整体极化严重，充放电次数大多难以超过200循环，循环寿命极差；同时，过高充电电压，使其难以承受较大的电流密度，导致能量效率很低。因此，减小极化，尤其是降低充电过电位，是提高锂空气电池循环寿命及能量效率的重要方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够将光能转换为电能的电极材料。

本发明的另一目的是提供一种上述电极材料的制备方法及其在光电器件中的应用。

技术方案：本发明提供一种WO₃/NiCo₂O₄/碳布复合电极，该复合电极包括长有NiCo₂O₄纳米线的碳布和覆盖在NiCo₂O₄纳米线表面的WO₃纳米颗粒。

为了获得较好的光电转换效率，优选地，上述NiCo₂O₄纳米线的直径为20-40 nm，长度为500-1000nm；WO₃纳米颗粒的直径为10-30nm；覆盖在NiCo₂O₄纳米线表面的WO₃纳米颗粒形成厚度为20-50nm的WO₃纳米颗粒层。

本发明另一方面提供一种制备上述WO₃/NiCo₂O₄/碳布复合电极的方法，该方法包括：