用于光储一体化器件的低内阻电极材料研究

作者：郭秉霖; 高屹豪; 李永越; 米倡华; 吕小军; 李美成^*

来源：功能材料, 2022, 53(10): 10001-10007.

• 光储一体化
• 硅基太阳能电池
• 还原氧化石墨烯
• 氢氧化镍
• 超级电容器

光储一体化器件能够将太阳能转化后直接以化学能的形式储存在储能材料中，实现对太阳能的直接利用。提升光储一体化器件的总能量转化效率是目前一大研究重点。研究制备了还原氧化石墨烯(rGO)原位负载氢氧化镍纳米颗粒低内阻复合材料用于超级电容器正极并组装光储一体化器件。该电极在2和20 A/g的电流密度下放电比容量分别为1 586.4和1 108 F/g,保持率高达70.0%。而未经负载的纯氢氧化镍电极在2和20 A/g的电流密度下放电比容量分别为622.8和304 F/g,保持率仅为48.8%。另外，在2 A/g电流密度下，复合电极的库仑效率为96.5%,而纯氢氧化镍电极的库仑效率仅为48.4%。复合电极中的薄片状氢氧化镍纳米颗粒相较于纯氢氧化镍具备更大的电极-电解液界面，有利于电子、质子在界面处地快速交换；同时，复合电极中的rGO能够在充放电过程中迅速将电子导出，降低电极内阻。将复合电极材料用于光储一体化器件，获得高达14.21%的总能量转换效率。对光储器件中储能材料的设计提供新思路。

• 单位
  华北电力大学