【摘 要】
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传统商用锂离子电池由于能量密度低、安全性差的缺点,已经逐渐无法满足日益增长的社会需求。镁二次金属电池作为一种极具潜力的新型电池,因其理论体积比容量大、资源丰富、氧化还原电位低以及不易生长枝晶等优点而受到广泛关注。然而依据相关研究可知,目前仍然存在一些关键技术瓶颈阻碍了可充镁二次电池的商业化应用。必须指出,该体系缺乏有效的可用于镁离子可逆循环的电解液。不同于锂电池中能够传输Li~+离子的SEI界面层
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传统商用锂离子电池由于能量密度低、安全性差的缺点,已经逐渐无法满足日益增长的社会需求。镁二次金属电池作为一种极具潜力的新型电池,因其理论体积比容量大、资源丰富、氧化还原电位低以及不易生长枝晶等优点而受到广泛关注。然而依据相关研究可知,目前仍然存在一些关键技术瓶颈阻碍了可充镁二次电池的商业化应用。必须指出,该体系缺乏有效的可用于镁离子可逆循环的电解液。不同于锂电池中能够传输Li~+离子的SEI界面层,镁系电解液组分分解或电解液与负极之间发生界面副反应,都会形成钝化层从而阻碍Mg~(2+)离子的传导。为
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由于传统化石能源的大量开采和使用会对生态环境产生严重破坏，因此大力开发可再生能源，提高其在能源供给结构中所占的比例，对于解决当前面临的环境和资源危机具有重要现实意义。太阳能光伏发电在可再生能源体系的发展规划中占有重要地位，传统商业晶硅电池受限于光电转换效率较低等因素制约，在运行中会出现热量积累，这部分余热如不及时散失，则会严重影响其发电效率和长期稳定运行。为有效控制太阳能电池板工作温度并降低太阳能
随着社会的快速发展，人类对于各类能源的需求越来越大。大量不可再生的化石能源的开发，使得陆地资源逐渐匮乏，寻找一种新型的绿色清洁可再生能源显得尤为重要。人们逐渐将目光投向海洋，镁海水电池满足深海探测设备的电力供应需求，且安全环保，研究人员充分利用海洋自身条件开发镁海水电池。然而镁尽管具备诸多优势，其用作阳极材料时也存在放电活性低与自腐蚀严重等问题。本文利用基于第一性原理的量子力学计算方法，对合金元素
本文主要研究类黑卟啉染料在太阳能电池中的应用，设计并合成了基于黑卟啉分子T1(锌-β，β-四萘醌卟啉)的类黑卟啉染料T2(锌-β，β-三萘醌-羧基苯基卟啉)并将其用于染料敏化太阳能电池中研究其光电性能，并对黑卟啉分子T1作为钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的相关性能进行了研究。 以对甲苯磺酸、氨基乙酸、苯甲醇、3,4-二溴环丁砜、苯亚磺酸钠等为原料通过酯化成盐、甲酰化、脱氢、还原、脱羧、缩合、双烯加
有机-无机杂化钙钛矿材料由于具有吸收光谱范围宽、电子/空穴迁移率高、载流子扩散距离长等独特的光电性质，而被作为活性层应用于太阳能电池领域，目前其光电转换效率已达到25.2%。然而，钙钛矿薄膜固有的不稳定性制约着太阳能电池的进一步发展，这与钙钛矿晶体的结晶过程与形貌紧密相关，从而影响器件的电荷分离和提取效率、复合过程以及电荷载流子迁移率等光电性质。提高钙钛矿薄膜结晶度、增大晶粒尺寸、减少晶界成为制备
由于能源危机和环境危机的不断加剧，电动汽车发展的黄金时代应运而来，锂电池作为电动汽车的核心部件自然吸引了大量的关注，而为了满足未来对于锂电池性能的需求，相关学者提出可以将全固态锂电池作为下一代动力电池。但如今的全固态锂电池要想实现大规模的商业化应用，就必须克服其电极材料与固态电解质之间的界面问题。本文通过选用不同物质对正极材料进行包覆来改善它与固态电解质之间的界面问题，从而提升电池的整体性能。
锂金属负极由于其具有较高的理论比容量(3860 mAh g~(-1))、最低的氧化还原电位(-3.040 V vs.SHE)以及较低的密度(0.534 g cm~(-3)),有望成为新一代的锂电池负极材料。然而由于锂金属具有极强的还原性,容易与电解液反应并降低电解液/电极界面的稳定性,进而产生不可逆的活性锂消耗;同时锂金属电池在循环过程中产生的锂枝晶会导致电池短路失效甚至引起爆炸,降低了电池的安全
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近年来，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其制备工艺简便、生产成本低廉、光电转换效率提升迅猛而受到广泛关注。目前高效率的钙钛矿太阳能电池通常采用甲脒铅碘(FAPbI3)为主体的混合组分钙钛矿作为吸光层，然而FAPbI3分子在室温环境中易发生相变，造成电池稳定性较低以及效率衰减迅速，这制约了甲脒基钙钛矿太阳能电池的商业化应用。本论文从分子结构的层面设计制备了以FAPbI3为基本结构单元、具有不同维度结