一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米材料的制备方法及其应用

成果编号：21843

价格：面议

完成单位：淮阴工学院

单位类别：其他高校

完成时间：2018年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：能源环保、新材料

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发布人：蒋青松离线

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该项目已经获得中国国家发明专利，发明专利名称为：一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米材料的制备方法及其应用。一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列具有三维多孔网络结构，有利于电解液的扩散；同时，垂直排列的树枝状结构提供了更多的电催化活性位点，有利于电子的快速直接转移。因此，以基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列为对电极的染料敏化太阳能电池的光电转换效率接近于以传统铂电极为对电极的染料敏化太阳能电池的效率。本发明制备工艺简单易操作，原料易得且低毒，成本低，从而进一步降低了染料敏化太阳能电池的整体成本。

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成果介绍

科技计划：国家级：国家自然科学基金青年基金项目

成果形式：新技术、新工艺、新材料

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务

参与活动：驻苏高校院所苏北五市产学研合作对接活动第七届中国江苏产学研合作大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项

成果简介

成果概况

创新要点

(1) 本发明的制备方法的优点是制备工艺简单易操作，原料易得且低毒，成本低，从而进一步降低了染料敏化太阳能电池的整体成本。(2) 本发明利用简单的一步溶剂热法，在不添加任何其他试剂条件下，制备具有树枝状结构、垂直排列的Ni3Se2纳米阵列。(3) 本发明以基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列作为染料敏化太阳能电池对电极的优点是树枝状结构、垂直排列的Ni3Se2纳米阵列具有三维多孔网络结构，不仅有利于电解液的扩散，而且能够有效提供更多的电催化活性位点，有利于电子的快速直接转移。(4) 本发明首次提供一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列对电极，由其组装的染料敏化太阳能电池具有良好的光电转换效率，且与基于铂电极的电池效率相当。

主要技术指标

1.以泡沫镍为镍源，同时作为基底材料，以二氧化硒为硒源，采用一步溶剂热法制备具有树枝状结构、垂直排列的Ni3Se2纳米阵列。 2.根据权利要求1所述的一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，取泡沫镍置于容器中，分别用丙酮、盐酸、醋酸、去离子水和乙醇超声清洗；步骤二，称取二氧化硒、量取苯甲醇，把二者混合后在25℃下搅拌分散；步骤三，将步骤一清洗后的泡沫镍和步骤二所配置的混合溶液置于60mL水热反应釜中，密闭水热反应釜，置于鼓风干燥箱中，加热反应；步骤四，反应结束后，水热反应釜自然冷却到室温，取出Ni3Se2纳米阵列，用去离子水和乙醇清洗，并置于真空干燥箱中干燥，即得到基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列。 3.根据权利要求1或2所述的一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列的制备方法，其特征在于：所述泡沫镍规格为长、宽、高分别为3cm、3cm、1.5 mm，且泡沫镍的表面密度为300 g•m-2；所述二氧化硒的物质的量为0.05 mmol~0.15 mmol；所述苯甲醇的体积为42 mL~48 mL。 4. 根据权利要求1或2所述的一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤三中反应时水热反应釜内温度为170oC ~190 oC，反应时间为13h～17h。 5.根据权利要求1或2所述的一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤四中真空干燥箱的温度为40oC ~70 oC，干燥时间为8 h ~12 h。 6.根据权利要求1至5所述制备方法制得的一种基于泡沫镍的Ni3Se2纳米阵列直接作为染料敏化太阳能电池的对电极。

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