全钒液流电池隔膜Nafion与SPEEK改性研究进展

Nafion是全钒液流电池(VRFB)中应用最为广泛的隔膜,其具有较高的质子电导率,但对金属钒离子的选择性较差且价格较高。作为Nafion隔膜的有力替代品,磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)对金属钒离子的选择性较强,但其稳定性与质子电导率仍需改善,目前常通过改性的方式来提升电池隔膜的性能。Nafion隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和表面改性,SPEEK隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和交联改性。对各种改性方法的研究进展进行了综述,并对其他常见的非氟类隔膜如磺化聚酰亚胺(SPI)、磺化聚醚砜(SPES)、磺化聚芳醚酮(SPAEK)等的改性研究现状进行了总结。未来,隔膜研究可从成本、性能、技术可行性3个方面寻求突破,为我国全钒液流电池的大规模应用奠定基础。

添加高沸点溶剂对电子传输层形貌和钙钛矿太阳能电池性能的影响

采用添加高沸点溶剂(1,8-辛二硫醇)的方法来控制钙钛矿太阳能电池电子传输层PCBM的形貌,并通过原子力显微镜照片、稳态荧光光谱、紫外可见吸收光谱、电导率、伏安曲线、单色光光电转换效率曲线研究了高沸点溶剂对PCBM形貌和钙钛矿太阳能电池性能的影响。结果表明,添加3%的1,8-辛二硫醇,PCBM薄膜拥有更加平整均匀的表面形貌,方均根粗糙度从7.5 nm大幅降低到了3.2 nm,从而有利于降低钙钛矿太阳能电池内部的接触电阻和提高电子的传输能力;钙钛矿太阳能电池的平均光电转换效率从对照组的(12.5±0.3)%显著提高到了(15.1±0.3)%,开路电压、短路电流密度和填充因子均有一定的提升。表明,在PCBM前驱液中添加少量的高沸点溶剂1,8-辛二硫醇有利于控制PCBM的形貌和提高钙钛矿太阳能电池的性能。

CuSCN复合空穴传输层优化高性能二维钙钛矿太阳能电池

研究了P型材料掺杂材料硫氰化铜(CuSCN)对二维(2D)钙钛矿太阳能电池的聚丙烯酰胺(PTAA)空穴传输层性能的影响,发现添加CuSCN可以提高PTAA的空穴传输能力,从而改善器件的电流密度和填充因子。进一步地,探讨了不同掺杂浓度的CuSCN对器件载流子转移过程的影响,与未掺杂CuSCN的基准二维钙钛矿太阳能电池相比,基于2%CuSCN掺杂的空穴传输层的器件具有最佳的性能(最高光电转换效率从10.5%大幅提高到12.9%)。改善的主要原因是短路电流密度(由16.7到18.3 mA/cm^(2))和填充因子(由59.1%提升至66.3%)的显著提高,这说明掺杂CuSCN有利于提高PTAA的空穴传输能力和二维钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。

工程教育认证背景下化学工程专业实践环节建设的几点感悟

实践教学是学校实现培养人才目标的关键环节,它对提升学生的综合能力,培养大学生的创新思维以及增进学生创新动力都具有积极作用。吉林化工学院化学工程与工艺专业于2016年再次通过教育部工程教育认证并且在实践环节获得专家好评。本文概括了实验室建设、实习、实训基地建设、社会实践训练基地建设等硬件条件建设和对实践环节的激励约束机制、教师实践管理等"软件"建设对工程教育的支撑作用。总结了该专业为了适应社会对于化工专业人才的能力需求对实践教学进行的一系列具有针对性的建设与改革的相关内容。

有机异质结太阳能电池研究进展

主要综合论述了有机异质结的理论基础,着重介绍新型光伏材料中的有机异质结的工作机理以及该领域的研究进展,为今后研究有机太阳能电池提供一定的思路.

浴铜灵在提高反式钙钛矿太阳能电池性能的研究

近年来,基于CH_3NH_3PbX_3(X=Cl,Br,I)结构的钙钛矿太阳能电池由于其简单的制作工艺和较高的光电转化效率而吸引了大量的研究。在反式钙钛矿电池活性层中使用浴铜灵(BCP)来提高电池光电性能。使用溶液法旋涂BCP有效地把Ag电极的功函从原来的-4.23 e V降低到了-4.12 e V,改善了电子的传输和Ag电极收集电子的效率。从而提高了反式钙钛矿电池的短路电流密度和填充因子。光电转化效率由10.3%提高到12.6%。使用BCP的钙钛矿电池的稳定性也有约10%的提高。结果证明,使用BCP有利于提升反式钙钛矿电池的性能,对实现这类太阳能电池的商业化应用起到推动作用。

新型锚定基团对D-π-A型染料敏化太阳能电池性能的影响:基于DFT计算

以三苯胺作为电子供体基团、苯乙烯作为共轭π桥和氰基丙烯酸作为电子受体所连接而成的染料分子模型作为实验数据基础,通过高斯09软件进行了对"A"结构即锚定基团的模拟。通过设计出的三个含有不同基团的染料分子模型,然后通过数据计算进行对比,得出了一个理论转化效率最高的染料分子模型。

D-π-A型染料敏化太阳能电池有机敏化剂分子设计研究进展

DSSC是近年来被广泛研究的一种光伏装置,它以其制作工艺简单、不需昂贵的设备和高洁净度的生产环境等优势,另外,这种太阳能电池还可以用塑料薄膜等柔性材料作为基板使之可弯曲、轻量化,采用印刷技术来生产可进一步降低生产成本等被认为是最有可能替代硅基太阳能电池的未来之星.本文主要简单介绍了染料敏化太阳能电池基本原理、总结了D-π-A型敏化剂分子设计基本思路和近几年来这一类课题的研究进展,希望可以为新进入该领域的研究人员提供一些研究思路.

基于密度泛函理论的P3HT简单计算

通过使用软件包QUANTUM-ESPRESSO对聚3-己基噻吩(P3HT)进行自洽计算,分析该聚合物的成键机理、最高占据轨道和最低空轨道的电荷分布情况以及禁带宽度分析.通过将其带隙宽度与典型的半导体材料进行对比,分析其半导体光电特性.

卓越工程师模式下工程实践环节的问题研究

2011年教育部提出了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》之后,各高校建立了符合卓越工程师培养要求的培养模式和体系,我校的化学工程工艺的卓越工程师的实施"3+1"培养模式,工程实践环节就显得尤为重要,而在此环节中存在的学生的自学能力、科研思维等的问题就凸显出来,并给出解决方案。

铬铁氧化还原液流电池与其电极改性的研究

储能技术是大规模新能源应用的关键,是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。液流电池安全稳定,其中,铬铁液流电池成本更低且绿色环保,更适合大规模新能源储能。电池电极是发生电化学反应的主要场所,是铬铁液流电池的关键组件之一,其性能直接影响电池效率。综述了铬铁液流电池的发展历程和应用现状,总结了铬铁液流电池电极的材料选择和改性的研究现状。结合国内外相邻领域的研究态势,认为蓬松生物质材料改性碳材料电极有望成为该领域的研究热点。

氯苯和邻二氯苯及其混合物作为溶剂对P3HT/PCBM异质结活性层光电转换效率的影响

活性层的表面形态对有机异质结太阳能电池的光电转换至关重要。在实验过程中,为了能够获得较佳的表面形态和提高电池的转换效率,需要将活性层材料均匀的溶解在有机溶剂中。分别试验了以氯苯(CB)、邻二氯苯(O-DCB)及这两种溶剂按照1∶3的体积比例混溶物作为溶剂来进行旋涂制作薄膜太阳能电池。通过对比这三种不同溶剂所制成的电池的活性层的表面形态、吸收曲线,以及伏安曲线发现,氯苯和二氯苯互溶物组的产物性能明显优于单纯的氯苯组和邻二氯苯组。分析认为,在混溶物组两种溶剂的存在,使得P3HT和PCBM之间形成了明显的相分离从而提高了激子的分离效率致使产生更多的载流子,因而会产生明显的光电转换效率。

在电子传输层中掺杂二氧化钛纳米粒子提高反式钙钛矿太阳电池的效率

基于CH_3NH_3PbX_3(X=Cl,Br,I)材料的钙钛矿太阳电池由于其简单的制作工艺和较高的光电转换效率在近年来吸引了大量的研究。报道了在电子传输层(PCBM层)中掺杂二氧化钛纳米粒子从而提高反式结构钙钛矿太阳电池的性能。通过掺杂二氧化钛纳米粒子,使电子传输层的能级和钙钛矿层的能级更加匹配,从而改善了电子的传输和收集并抑制了正负电荷复合,提高了钙钛矿太阳电池的短路电流密度和填充因子。光电转换效率从原来的12.1%提高到了13.5%。结果表明,在PCBM层掺杂二氧化钛纳米粒子是一种简单有效的提高钙钛矿太阳电池的性能的方法。

小学生数学符号意识的培养策略浅谈

符号语言是数学学科的基本语言元素之一,具有简洁抽象的特点,但小学生的思维以具体形象为主,往往难以理解或使用符号语言,这就需要教师将符号意识的培养渗透在日常教学中,引导学生正确灵活地运用数学符号,梳理题目条件,表示数学规律,解决实际问题,表达数量关系,为以后的数学学习打下基础。

关注作业设计 提高教学效率

有效教学的理念已渗透到了教学的各个层面，当然也渗透到了每节课的练习设计之中。练习是一种有目的、有计划、有步骤、有指导的教学训练活动，是学生掌握知识、形成技能、发展智力、培养能力、养成良好学习习惯的重要手段；也是教师掌握教学情况，进行反馈调节的重要措施。练习的有效设计是减轻学生负担，提高教学效率的最优举措，也是实施素质教育，

小学数学概念“探究式”教学例谈

概念教学是小学数学教学的重点内容。在小学数学概念教学中,要采取＂探究式＂教学方式,引导学生在动手操作中、在猜想验证中、在数学思考中形成概念。

OBE理念在功能材料课程中实践的初步探索

结合功能材料这一门课程的特点和工程教育认证对于课程改革的导向和要求,我们探索性的将成果导向教育这一先进理念引入到该课程的教学之中。在课程改革的探索实践过程中,从教学理念、授课内容、教学形式以及考核方式等方面都充分贯彻以学生为中心,以教育成果为导向这一基本原则,从而充分调动学生学习的积极性和自觉性,取得了理想的教学效果。

对话:深度课堂的不懈追求

对话是数学课堂常见的学习活动，在对话中，师生能更好地交流认识，能带动学生的探究向深处蔓延，因此我们可以说对话是深度课堂的不懈追求。利用课堂对话，我们将推动学生的学习效率的提升，让他们在数学学习中事半功倍.

工程认证背景下化学工程与工艺专业的材料科学概论课程教学改革与探索

工程教育专业认证是国际上对工程教育质量评价的标准体系,对人才培养提出了要求,以化学工程与工艺专业的材料科学概论为例,针对目前课堂存在的一系列问题,从教学内容、教学方式和考核方式等方面进行了改革与探索。

校外实践教学促进卓越工程师能力培养的研究

我校化学工程与工艺专业卓越班在校外实践教学环节中显露出来校内教学存在一些问题,诸如课程体系有待完善、学生综合运用知识能力有待加强等。本文详细分析了问题出现的原因,并给出解决问题的办法,对下一阶段卓越培养计划的顺利开展具有一定的指导作用。