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王洋(博士生),刘学琴,李珍* 等 材化学院 SMALL. 30 May 2017. Ordered Single-Crystalline Anatase TiO2 Nanorod Clusters Planted on Graphene for Fast Charge Transfer in Photoelectrochemical Solar Cells

近日,我校材化学院李珍教授团队,在国际著名期刊《Small》(影响因子:8.3)上发表研究论文《Ordered Single-Crystalline Anatase TiO2Nanorod Clusters Planted on Graphene for Fast Charge Transfer in Photoelectrochemical Solar Cells》。我校博士研究生王洋为第一作者,刘学琴副教授为共同一作。

获得高效的电荷转移是光电化学太阳能电池光阳极最大的挑战之一。受一维结构锐钛矿tio2和二维石墨烯材料优异的定向电荷转移和显著的电子传导性启发,该团队通过溶液热合成法将单晶锐钛矿型纳米棒簇有序地“种植”在石墨烯纳米片上,制备了石墨烯/单晶锐钛矿型棒簇纳米杂化材料(rGO/ATRCs)。相比传统的石墨烯/tio2纳米粒子,该材料从晶体缺陷和纳米尺寸构筑两个方面优化了电子传输机制:rGO/ATRCs中高结晶程度的锐钛矿纳米棒具备低密度缺陷态,促进了扩散驱动电子转移的同时抑制电子-空穴复合;rGO/ATRCs新奇的架构显著提高了自由电子扩散效率,从而提高了电子移动速率(达到7.6 cm2V−1s−1)。该材料应用在光电化学太阳能电池阳极材料上,相比石墨烯/tio2纳米粒子,电池光电转化效率提高了22%,达到8.9%。本研究为优化光电化学太阳能电池电极材料提供了新的思路。

论文信息:

Title:Ordered Single-Crystalline Anatase TiO2 Nanorod Clusters Planted on Graphene for Fast Charge Transfer in Photoelectrochemical Solar Cells

Authors:Yang Wang;Xueqin Liu;Zhen Li;Ya Cao;Yinchang Li;Xupo Liu;Songru Jia; Yanli Zhao

Source:SMALL

First published:30 May 2017

DOI:10.1002/smll.201700793

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