可再生能源基础与应用杂志
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Bioenergy 2020：在N掺杂无模板介孔碳上原位开发Ru纳米颗粒，用于高性能超级电容器和染料敏化太阳能电池

M. Aftabuzzaman 和 Hwan Kyu Kim

由于能源需求不断增加、燃料枯竭和全球气候变化，世界各地对可再生能源转换和存储装置的研究和开发不断增加。染料敏化太阳能电池和超级电容器由于其制造工艺简单且成本低廉，被认为是清洁环保的能源转换和存储设备。在这项研究中，通过稳定和碳化聚丙烯酸丁酯-b-聚丙烯腈（PBA-b-PAN）嵌段共聚物，在氮掺杂无模板介孔碳上制备了Ru纳米颗粒（Ru-NPs）茹（acac）3。Ru-NPs 和 N 掺杂多孔碳同时形成，其中 PBA-block 作为多孔模板，而 PANblock 和 Ru (acac)3 分别作为半石墨碳和 Ru 源。所得的 N 掺杂介孔碳上的 Ru-NP 在 10 mV s−1 的扫描速率下表现出 656.25 F g−1 的高比重电容、良好的倍率性能和出色的长期循环稳定性（几乎 100% 5000 次循环后的保持力），因为电极位于超级电容器中。此外，它对 DSSC 中的钴还原反应表现出优异的催化活性，并且在可见波长范围内具有光学透过率性能（AVT，42.25%）。当在使用 SGT-021 敏化剂的双面 DSSC 中将 N 掺杂介孔碳上的 Ru-NP 用作 CE 时，前照和后照照明的功率转换效率分别为 10.13% 和 8.64%。此外，具有所得 CE 的典型 DSSC 显示 PCE 为 11.42%。