[发明专利]一种光电化学响应的改性方法及光电化学电池有效

专利信息
申请号: 201610403863.2 申请日: 2016-06-08
公开(公告)号: CN105932372B 公开(公告)日: 2018-05-29
发明(设计)人: 吴绍龙;高翔;李孝峰;严继木;翟雄飞 申请(专利权)人: 苏州大学
主分类号: H01M14/00 分类号: H01M14/00;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司: 苏州市新苏专利事务所有限公司 32221 代理人: 杨晓东
地址: 215000 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明公开了一种光电化学响应的改性方法及光电化学电池,属光电转换与能源领域。该方法的关键步骤包括:热还原法制备金属纳米颗粒;制作以金属纳米颗粒为核心,二氧化硅为壳层的核壳纳米颗粒;将金属‑二氧化硅的核壳纳米颗粒修饰于硅微纳结构阵列表面;(4)以核壳纳米颗粒修饰的硅微纳结构阵列为基底使用原子层沉积技术沉积二氧化钛钝化层;退火处理,使得二氧化钛由无定型态转变为锐钛型;将表面修饰和钝化后的硅微纳结构阵列加工为电极,构筑成光电化学电池。本发明结合金属‑二氧化硅核壳纳米颗粒的表面修饰和晶型二氧化钛层的表面钝化,大幅度提高和稳定硅微纳结构阵列电极的光电化学响应。
搜索关键词: 微纳结构 光电化学电池 核壳纳米颗粒 光电化学 表面修饰 二氧化硅 二氧化钛 改性 修饰 响应 原子层沉积技术 二氧化硅核壳 金属纳米颗粒 晶型二氧化钛 制备金属纳米 金属 表面钝化 关键步骤 光电转换 纳米颗粒 能源领域 热还原法 退火处理 无定型态 阵列表面 阵列电极 电极 钝化层 锐钛型 钝化 基底 壳层 沉积 构筑 制作 加工
【主权项】:
1.一种光电化学响应的改性方法,包括以下步骤:1)热还原法制备金属纳米颗粒;2)以金属纳米颗粒为核心,借助溶胶-凝胶法生长二氧化硅壳层,得到以金属纳米颗粒为核心,以二氧化硅为壳层的核壳复合纳米颗粒(3);3)将金属-二氧化硅的核壳复合纳米颗粒修饰于硅微纳结构阵列(2)表面;4)以核壳复合纳米颗粒修饰的硅微纳结构阵列(2)为基底使用原子层沉积技术沉积二氧化钛钝化层;5)退火处理,使得二氧化钛由无定型态转变为锐钛型;6)将表面修饰和钝化后的硅微纳结构阵列加工成电极,构筑成光电化学电池。
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  • 一种制造电化学装置的方法,包括以下步骤:在基板上沉积装置层,所述装置层包括电极和相应集电器以及电解质层;和通过激光束入射在衍射光学元件上所产生的激光图案直接图案化所述装置层中的至少一个装置层,所述激光图案在单激光照射中直接图案化至少一整个装置。所述激光直接图案化除其他之外可包括:在已经沉积所有的有源层之后芯片图案化薄膜电化学装置;从相应的集电器选择性剥蚀阴极/阳极材料;和从集电器选择性剥蚀电解质材料。此外,可以通过入射在衍射光学元件上的激光束产生的成形光束直接图案化电化学装置,并且可以将成形光束移动跨越装置的工作面。
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  • 吴绍龙;高翔;李孝峰;严继木;翟雄飞 - 苏州大学
  • 2016-06-08 - 2018-05-29 - H01M14/00
  • 本发明公开了一种光电化学响应的改性方法及光电化学电池,属光电转换与能源领域。该方法的关键步骤包括:热还原法制备金属纳米颗粒;制作以金属纳米颗粒为核心,二氧化硅为壳层的核壳纳米颗粒;将金属‑二氧化硅的核壳纳米颗粒修饰于硅微纳结构阵列表面;(4)以核壳纳米颗粒修饰的硅微纳结构阵列为基底使用原子层沉积技术沉积二氧化钛钝化层;退火处理,使得二氧化钛由无定型态转变为锐钛型;将表面修饰和钝化后的硅微纳结构阵列加工为电极,构筑成光电化学电池。本发明结合金属‑二氧化硅核壳纳米颗粒的表面修饰和晶型二氧化钛层的表面钝化,大幅度提高和稳定硅微纳结构阵列电极的光电化学响应。
  • 光电极材料及光电池材料-201510933437.5
  • 小松信明;伊藤朋子;南條真一郎;永井裕己 - 国际先端技术综合研究所株式会社
  • 2010-10-21 - 2018-05-25 - H01M14/00
  • 本发明提供将低成本且对环境无负担并且稳定的以氧化硅作为成分的物质予以简便处理而得的光电转换材料,及利用其的光电池、次级光电池。将为含有氧化硅的组合物的人工水晶、熔融石英玻璃、钠钙玻璃、无碱玻璃、硼硅酸盐玻璃予以粉碎,并以氢卤酸水溶液浸渍处理,进行水洗·干燥。将此材料以电极板载持并放至已加入适当电解质的水中,与对向电极之间进行电性连接,经由照射光而作为光电极使用。此外,将此材料与有机电解质同时封入具有透明电极与对向电极的容器中,并经由透明电极照射光,从而构成光电池。
  • 一种以杂多酸盐为负极材料的光充电二次电池-201711276087.5
  • 晏南富;崔红敏;石劲松;柳跃伟 - 江西省科学院应用化学研究所
  • 2017-12-06 - 2018-05-04 - H01M14/00
  • 一种以杂多酸盐为负极材料的光充电二次电池,包括光阳极(1)、正极(2)、负极(3)、锂离子导体膜(4)。所述负极材料,由纳米杂多酸盐材料、导电剂和粘结剂按照一定的质量比混合,加入到分散剂中,充分搅拌使混料均匀,涂覆并烘干制成电极片。本发明中纳米杂多酸酸盐材料的制备包括将无机盐溶液与杂多酸水溶液进行混合,得到固相纳米杂多酸酸盐材料和电极材料的制备。本发明采用的杂多酸盐具有结构和组成上的多样性,高的热稳定性,光还原性,能够进行可逆的、连续的多电子氧化还原。本发明方法制备的光充电二次电池在光照条件下可进行充电,充分利用太阳能,节省充电能源,成本低廉、设备简单。
  • ITO衬底上无溶剂元素直接制备PbS薄膜的方法-201510191474.3
  • 王鹏;范丽波;陈静;王安梅;陈素华;张振华;申子官 - 许昌学院
  • 2015-04-22 - 2018-03-06 - H01M14/00
  • 本发明公开在ITO衬底上无溶剂元素直接制备PbS薄膜的方法,应用硫粉的低温升华特性,在密闭的充满氮气的反应釜内,在溅射有单质铅膜的氧化铟锡导电玻璃(ITO)衬底上,在低温的条件下,元素直接反应,原位生长PbS薄膜,反应釜内充满氮气而不是任何的溶剂做反应介质。在ITO玻璃衬底上,溅射一层均匀致密的Pb膜并通过膜厚监控系统控制所溅射的Pb膜厚度。在150摄氏度左右的温度下,升华出来的硫和ITO玻璃衬底上的Pb膜发生元素直接反应并在衬底上原位生成PbS薄膜;为了防止S蒸汽遇到镀有Pb膜的ITO衬底再次冷凝成S膜而覆盖在Pb膜上阻隔后续的元素直接反应,我们将Pb膜朝下摆放并错开S源。该PbS薄膜具有独特的双层结构并紧密吸附在衬底上,是一种绿色环保制备技术。
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