咪唑離子液體聚合物準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)的制備及性能研究.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSC）具有成本低、制作工藝簡(jiǎn)單、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等傳統(tǒng)硅基太陽(yáng)能電池不具備的優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。發(fā)展至今，液態(tài)電解質(zhì)是DSSC最高效的空穴傳輸材料，但是它存在的易泄漏和易揮發(fā)等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了DSSC的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，阻礙了DSSC的實(shí)際應(yīng)用推廣。 本文針對(duì)這一問(wèn)題開(kāi)展了相轉(zhuǎn)換法制備離子液體聚合物準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)的研究工作。
　　 首先利用高壓水熱法制備了兩種室溫離子液體1-乙烯基-3-丙基咪唑鹵代鹽(ViPr

2、Im+X,X=Cl, Br, I)和1-丙基三乙氧基硅-3-甲基咪唑碘鹽(TESPIm+I-)，通過(guò)HPLC、FTIR、1HNMR等測(cè)試手段確定了產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了合成條件。ViPrIm+X?經(jīng)自由基聚合得到離子液體聚合物P(ViPrIm+X?)， FTIR、1HNMR、GPC測(cè)試結(jié)果表明此聚合過(guò)程為衰減鏈轉(zhuǎn)移聚合(DTP)；不同摩爾比的TESPIm+I-和TEOS通過(guò)溶膠-凝膠過(guò)程制備了不同無(wú)機(jī)物含量的離子液體功能化聚硅氧烷(IL-Si

3、O2)，試驗(yàn)結(jié)果表明該離子液體聚合物中均形成了Si-O-Si結(jié)構(gòu)，其顆粒尺寸在10~500nm之間并且具有良好的熱穩(wěn)定性能。
　　 利用所合成的離子液體聚合物制備了兩種離子液體聚合物準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)：?jiǎn)坞x子傳導(dǎo)P(ViPrIm+I?)/PVDF和原位IL-SiO2/PVDF基準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)。其中PVDF薄膜呈多孔結(jié)構(gòu)，離子液體聚合物結(jié)構(gòu)的引入顯著降低了整個(gè)體系的結(jié)晶度；利用電化學(xué)方法分析了影響準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率及I3-的表觀(guān)擴(kuò)