20161118-组会报告

报告人：吴幼薇指导教授：赖文勇教授组会报告南京邮电大学先进材料与纳米研究院CONTENTS314未来计划文献阅读致谢FuturePlansThanks南京邮电大学ArticleReading2实验内容Experimentalprogress1文献阅读ArticleReading南京邮电大学1文献阅读ArticleReading南京邮电大学WO3有两个与众不同的特点,即电镀铬对光反应变色,形成钨青铜的反应产生阳离子(H+、Na+和Li+)用来存储能量。其次,可充放电的WO3作为超级电容器负极材料需要一个负偏压,可以促进小阳离子在光电化学系统中的反应。WO3可以吸收可见光产生电子空穴对,h-WO3有很多大六角隧道促进小阳离子电解质的输送,可以中和电子陷阱光激。1文献阅读ArticleReading南京邮电大学h-WO3的制备和表征:利用微波水热法从钨酸钠中脱出h-WO3a.h-WO3的XRD衍射图像,(001)峰的增强强度2θ=22.18°，沿[001]方向有更好的增长。b.h-WO3薄膜在PDMS底物上的SEM,这层薄膜分布均匀,保证h-WO3和FTO之间流动。SEM图像放大图,堆叠h-WO3杆在不同的方向组装结构c.装配式h-WO3结构的TEMd.层间的距离是0.39nm,符合h-WO3(001)之间的层间距离插图中最亮的点图d,推测为h-WO3的{001}晶面家族,证实[001]优先增长。1文献阅读ArticleReading南京邮电大学在黑暗和模拟阳光(300w氙灯;100mW厘米−2)照明条件下进行CV和GCD测试图a、b曲线在不同条件下h-WO3电极光制变色超级电容器的电容行为。最大的功率在光照下总是高于在黑暗中,说明光照下极大地增强了储能能力图c,dGCD曲线，在充电和放电率0.15mA/cm2,光照下电容从15.33mF/cm2增加至17.58mF/cm21文献阅读ArticleReading南京邮电大学太阳光的波长和强度对h-WO3电极电容的影响h-WO3吸收光后生成光激的电子空穴对，随后,光激的电子参与能量储存的过程中,导致电容增加a.CV曲线封闭区域随着光强度的↑而↑b.可以清楚地观察到光强度从25增加到200mW/cm2时，电容从6.9增加到7.8mF/cm2。c不同波长的电容变化，波长从700减少到300nm,电容从0.06→0.20mF/cm2d.在入射光波长400nm以内，电容大幅减少，400nm以后电容量变化不大图e显示h-WO3结构的光学吸收谱,h-WO3电极对光波长447nm以下更敏感1文献阅读ArticleReading南京邮电大学增强的电容的主导机制Q=Qsurface+Qpseudo在20mVs−1(v−1/2=7.07)分为两区域,当扫描速率＞20mV−1，扫描速率线性↑Q↓↓,表明是控制扩散的能量储存的过程。在光照和黑暗下，Qsurface值几乎相同:2.38×10−3C亮，2.33×10−3C黑。这表明太阳光对h-WO3和电解质表面吸附的质子影响有限。当扫描速率＜20mVs−1，当扫描速率变化Q的值不会有显著改变,表明是赝电容贡献(Qpseudo)。Qpseudo值在光照下从5.83×10−3到6.89×10−3c,增加了16%光致电容引起的增强主要是赝电容行为1文献阅读ArticleReading南京邮电大学能量储存过程的动力学h-WO3-Based超级电容器i=avbi代表当前电流,v是扫描速度,a和b是调整值在阴极过程(图4c),b值在照明或黑暗中从1减少到0.6，这意味着质子可能遇到更多的障碍b值光照条件下在阳极过程比黑暗条件下大,如图4d,也表明太阳能灯加快了放电过程的动力学过程1文献阅读ArticleReading南京邮电大学具体机制在太阳光下以空穴对的形式充电和放电时，由于负电位作用,光激电子移动到界面电极和电解质之间的漏洞而被运送到了反电极，光激的电子和插入的质子被电解液中和,形成HxWO3,插入的质子h-WO3晶体结构可以通过大型六角h-WO3隧道和[001]优先增长的h-WO3(5b)因此,释放电子可以瞬间重组。放电光激直接作为电子集电器,大大减少电子输送距离装置等效电路图1文献阅读ArticleReading南京邮电大学1文献阅读ArticleReading南京邮电大学一、制造的PEDOT:PSS/Ag网格a.PDMS/PET基底制造：PET基板被旋转涂布在液体PDMS上，清洗PET基质，120℃固化15min，再等离子体处理;b.底物置于打印机的滚筒下,在55℃加热。Ag网格在喷墨印花后120℃退火1h;c.6vol%乙二醇和2vol%表面活性剂溶液涂覆在Ag网格上，120℃退火15min二、全固态超级电容器的制备a.凝胶电解质PVA,H3PO4和去离子水,混合后在90摄氏度加热下搅拌,直到它变成凝胶b.凝胶电解液涂在PEDOT:PSS/Ag网格上，在室温下干燥,两电极按在一起组装成超级电容器1文献阅读ArticleReading南京邮电大学a-c为单银网格的不同放大倍数的SEM图像d-f为PEDOT:PSS/Ag网格不同放大倍数的SEM图像g是基于PET的银网格的3D轮廓h是用台阶仪测得基于PET的前后涂有PEDOT:PSS银网格的行高1文献阅读ArticleReading南京邮电大学基于PDMS/PET的PEDOT:PSS/Ag网格在高度弯曲时进行薄层电阻的测量（右图），两种混合电极的薄层电阻随着弯曲次数的增加而略有增加，如在图3c所示。弯曲一百次后，其薄层电阻只增加了2到3倍，展示了他们的比较高的柔性，（以金属纳米线为主的电极灵活性较差，主要是由于金属纳米线的长度过长）1文献阅读ArticleReading南京邮电大学a.CV曲线(扫描速率为100mV/S)不同层的电极的超级电容器的曲线。显然，超级电容器的电流密度随PEDOT:PSS层的数量增加。b.GCD曲线(恒定电流密度0.025mA/cm2）层数↑放电t↑。c.d.CV,GCD曲线（同）加入银网格，电流密度和循环充放电次数都明显↑增加PEDOT:PSS层主要归因于：PEDOT:PSS电极更多层具有较低的电阻，这有利于运输和收集载体；活性物质PEDOT，增加层数。在500mV/s的高扫描速率下近矩形和典型的三角形状表明，超级电容器具有优良的电容器的特性Experimentalprogress2实验内容南京邮电大学2实验内容Experimentalprogress南京邮电大学制备挑战杯需展示的电致变色和可拉伸超级电容器：一、打印PEDOT/PSS基底，打印银网格二、配制PDMS,抽真空去气泡，为后续实验做准备2实验内容Experimentalprogress南京邮电大学超级电容器相关文献：接近17000篇，综述586篇电致变色超电容相关文献：1000＋篇，综述30篇3未来计划FUTUREPLANS南京邮电大学3未来计划FUTUREPLANS南京邮电大学一、展示的超电容实验；二、大量阅读关于自驱动变色超电容相关文献；三、提炼文献，写综述。烦请老师批评指正报告人：吴幼薇指导教授：赖文勇教授南京邮电大学THANKS