一种镍钴硒空心球状多级结构材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种镍钴硒（NiCo2Se4）三元化合物空心球状多级结构材料，及其制备方法和应用。我们采用模版法和水热法两步法制备了由纳米颗粒组装的镍钴硒空心球状材料。该材料具有高的电催化活性、高导电性和高比表面积。应用在染料敏化太阳能电池中，能量转化效率达到8.26%，优于传统Pt对电极。同时，该镍钴硒空心球状材料具有良好的电解水催化性能。我们进一步利用上述准固态太阳能电池来驱动该全解水电池，利用一种电催化材料（即镍钴硒三元化合物空心球状多级结构材料）实现了只有光照条件下太阳能和燃料的直接高效转化。

Preparation method and application of nickel cobalt selenium hollow spherical multilevel structure material

The invention discloses a hollow spherical multistage structure material of nickel cobalt selenium (NiCo2Se4) ternary compound, a preparation method and application thereof. We have prepared nickel cobalt selenium hollow spherical materials assembled by nanoparticles by two steps: template method and hydrothermal method. The material has high electrocatalytic activity, high conductivity and high specific surface area. In the dye-sensitized solar cells, the energy conversion efficiency reaches 8.26%, which is superior to the traditional Pt pair electrode. At the same time, the nickel cobalt selenium hollow spherical material has good catalytic performance for electrolysis water. We further utilize the above quasi solid state solar cells to drive the full water cell, and use a kind of electrocatalytic material (the hollow spherical multistage structure material of three element compound nickel and cobalt selenium) to achieve the direct and efficient conversion of solar energy and fuel under light conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种镍钴硒空心球状多级结构材料的制备方法及其应用
本专利技术属于光电材料领域，尤其是涉及一种镍钴硒（NiCo2Se4）空心球状多级结构材料的制备方法及其作为对电极在光电器件中的应用。
技术介绍
近年来，随着能源危机日益凸显，发展清洁能源无疑是有效缓解这一问题的途径之一。准固态染料敏化太阳能电池本身具备很多独特优势，被认为是一种非常具有潜力的光电转换装置。对电极是准固态染料敏化太阳能电池中的一个重要组成部分，电子流经对电极进入电解液发生还原反应，形成一个整体的循环通路。因此，对电极材料的选择对于电池的光电转换性能起着至关重要的作用。一种良好的对电极材料应该具备较高的催化活性、导电性以及比表面积。高催化活性能够提高催化还原I3-的反应速率；高导电性能够为电子的流通提供顺畅的电子通道，降低电子的损失；大的比表面积能够为催化反应提供充足的活性位点。传统的Pt对电极，价格昂贵，并且电解液的化学吸附会造成Pt对电极的失活，因此研究具有高催化活性的非Pt材料具有十分重要的意义。金属硒化物因其具备较高的催化活性收到了广泛的关注。镍钴硒三元材料据报道对于I3-以及电解水，具有较高的催化活性。但是对于镍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.镍钴硒空心球状多级结构材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）采用Ni(NO3)2·6H2O和Co(NO3)2·6H2O制备得到镍钴甘油酸盐模板；（2）将0.01‑0.04 g球状镍钴甘油酸盐浸入0.01‑0.03 mol L‑1的硒离子前驱体溶液中搅拌30分钟；（3）将步骤（2）得到的产物转移到反应釜中，160‑200℃反应6‑10h；自然冷却到室温，依次用去离子水和乙醇清洗，50℃烘干，得到镍钴硒空心球材料；（4）将步骤（3）得到的镍钴硒空心球材料溶解到乙醇和水的混合溶剂中，形成浆料，然后利用滴涂方法将浆料沉积到FTO导电基底上，烘干，得到镍钴硒（NiCo2Se4）空心球状多级结...

【技术特征摘要】
1.镍钴硒空心球状多级结构材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）采用Ni(NO3)2·6H2O和Co(NO3)2·6H2O制备得到镍钴甘油酸盐模板；（2）将0.01-0.04g球状镍钴甘油酸盐浸入0.01-0.03molL-1的硒离子前驱体溶液中搅拌30分钟；（3）将步骤（2）得到的产物转移到反应釜中，160-200℃反应6-10h；自然冷却到室温，依次用去离子水和乙醇清洗，50℃烘干，得到镍钴硒空心球材料；（4）将步骤（3）得到的镍钴硒空心球材料溶解到乙醇和水的混合溶剂中，形成浆料，然后利用滴涂方法将浆料沉积到FTO导电基底上，烘干，得到镍钴硒（NiCo2Se4）空心球状多级结构材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的Ni(NO3)2·6H2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠胜，王敏，李亚茹，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31