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《凝膠聚合物電解質制備、改性及其在dssc中應用的論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要刪IIIIlllII11JllIIIIFIllY191772凝膠聚合物電解質(GPE)兼具液體電解質與聚合物電解質的優(yōu)點已在雙電層電容器、鋰離子電池、染料敏化太陽能電池(DSSC)中得到了廣泛的研究和應用。其中含離子液體的GPE具有較好的熱穩(wěn)定性和機械性能，是近期研究的熱點。但目前研究的離子液體種類較少，與純離子液體相比，該類GPE電導率下降較多，大多只能達到10。4S／cm數(shù)量級，達不到電解質應用的要求(10一S／cm)，并且隨著離子液體含量的增加聚合物電解質膜的機械強度降低。因此在研究將新型離子液體引入GPE的同時要對電解質進行改性以提高凝膠聚合物電解質的電導率并改善其機械性能。D
2、SSC與傳統(tǒng)的硅太陽電池相比具有價格低廉、制作工藝簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，因而成為光電轉化領域新的研究熱點。但目前含GPE的DSSC光電轉換效率較低，還需研究新型凝膠聚合物電解質以提高光電轉換效率。本文采用“兩步法”制備出離子液體1．烯丙基．3．甲基咪唑四氟硼酸鹽([斜迥M]BF4)，首次在[AMIM]BF4中引入聚合物制備出新型含離子繯液體的椿甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基、聚甲基丙烯酸．2．羥基乙酯(P臟MA)基凝膠聚合物電解質，用紅外(FT瓜)、交流阻抗(AC)、熱重(TG)等測試技術對其結構、電導率、熱穩(wěn)定性等進行表征和研究。結果表明，PHEMA基凝膠電解質的電導率高于PMMA基凝膠電
3、解質，當[AMIM]BF4與聚合物質量比為7：3時，PHEMA基凝膠電解質的室溫離子電導率達到4．36x10。3S．cm"1，PMMA基凝膠電解質的室溫離子電導率則為3．4x10。4S·cm"1，凝膠電解質的離子電導率隨溫度變化關系均符合Arrhenius方程；凝膠電解質的最大熱分解溫度大于300℃，熱穩(wěn)定T性明顯優(yōu)于含有機溶劑的傳統(tǒng)非水電解質體系。采用非質子溶劑碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和納米Si02對電導率較低的PMMA基凝膠聚合物電解質PMMA．[AMIMIBF4進行改性，合成三個系列改性的凝膠聚合物電解質PMMA．PC／DMC．【AMIM]BF4，PMMA—Si02-
4、[AMIM]BF4，PMMA-PC／DMC—Si02一[AMIM]BF4。通過FTIR、AC、TG、SEM等測試方法考察了改性后電解質的結構、電導率、熱穩(wěn)定性、微觀形貌等。結果表明，非質子溶劑PC、DMC和納米Si02的加入使凝膠電解質的室溫離子電導率增加，20℃時，當[AMIM]BF4與PMMA質量比為7：3時，PMMA．PC／DMC．Si02．[AMIMIBF4的室溫離子電導率達到6．18x10_3S·cm一，所有凝膠電解質的離子電導率隨溫度變化關系均符合Arrhenius方程，最大熱分解溫度大于300℃，顯示出良好的熱穩(wěn)定性。在采用非質子溶劑PC、DMC改性后的凝膠電解質PMMA．P
5、C／DMC．[AMIMIBF4中iJl])k12、KI等氧化還原電對制備出DSSC用GPE，并初步應用于DSSC。通過交流阻抗、熱重、線性掃描等測試方法考察了GPE的電導率、熱穩(wěn)定性及電池性能等。結果表明，該凝膠聚合物電解質在100℃以下的失重率小于3．5％，具有較好的熱穩(wěn)定性，能夠滿足DSSC的使用要求；在25℃下，當PMMA含量為10％時，該電解質的電導率303．14x10～S·cm～；離子電導率隨溫度變化關系均符合Arrhenius方程；用該含PMMA質量分數(shù)為10％的凝膠電解質組裝的染料敏化太陽能電池，在100mW／em2的模擬太陽光照射下電池光電轉換效率為1．75％。關鍵詞：凝膠
6、聚合物電解質，離子電導率，非質子溶劑，納米Si02，染料敏化太陽能電池lIABSTRACTDuetothegelpolymerelectrolyte(GPE)combinesadvantagesofpolymerelectrolyteandliquidelectrolyte，GPEhasbeenalwayswidelyusedinresearchandapplicationinelectricdouble—layercapacitors，lithium—ionbatteriesanddye—sensitizedsolarcells(DSSC)．GPEcontainingionicliqui
7、dswhichbecometherecentresearchfocusofferanimprovedthermalstabilityandmechanicalproperties．ButtherearefewertypesofionicliquidsappliedtotheGPEandtheionicconductivityofsuchGPEdecreasedwhenitiscomparedwiththepureioni
