咪唑離子液體聚合物準固態(tài)電解質(zhì)的制備及性能研究.pdf

1、染料敏化太陽能電池（DSSC）具有成本低、制作工藝簡單、可設(shè)計性強等傳統(tǒng)硅基太陽能電池不具備的優(yōu)點，成為國內(nèi)外研究的熱點。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，嚴重影響了DSSC的長期穩(wěn)定性，阻礙了DSSC的實際應用推廣。 本文針對這一問題開展了相轉(zhuǎn)換法制備離子液體聚合物準固態(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HPLC、FTIR、1HNMR等測試手段確定了產(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測試結(jié)果表明此聚合過程為衰減鏈轉(zhuǎn)移聚合(DTP)；不同摩爾比的TESPIm+I-和TEOS通過溶膠-凝膠過程制備了不同無機物含量的離子液體功能化聚硅氧烷(IL-Si

3、O2)，試驗結(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固態(tài)電解質(zhì)：單離子傳導P(ViPrIm+I?)/PVDF和原位IL-SiO2/PVDF基準固態(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體系的結(jié)晶度；利用電化學方法分析了影響準固態(tài)電解質(zhì)室溫離子電導率及I3-的表觀擴