本发明专利技术属于化学及其能源电池技术领域，涉及一种聚合物凝胶电解质及其制备方法。本发明专利技术聚合物凝胶电解质由化学式(I)的结构表示。本发明专利技术制备方法通过聚丙烯酸甲酯/聚乙二醇PA/PEG聚合物与氧化还原对碘化物/I2混合，反应得到所述微枝化聚合物凝胶电解质。本发明专利技术聚合物凝胶电解质易于封装，电化学稳定性良好等优点，有望广泛应用于太阳能电池的制备中。本发明专利技术制备方法具有路线简单，操作条件温和，产物提纯步骤简单，产率高等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学及其能源电池
，具体地涉及。
技术介绍
染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种高效、廉价、无污染的新型太阳能电池。1991 年，Gratzel首次利用联吡啶钌(II )配合物染料和纳米多孔TiO2薄膜制备的染料敏化太阳能电池，获得了 7. 1%的光电转换效率。自此DSSC受到了广大研究者的持续研究并取得长足的发展。美国专利US 6 479 745中液体电解质组分为0.5 mol/L KI、0.05 mol/L I2, 溶剂为碳酸丙烯酯，测得室温的电导率为7. 2 mS.cnT1。但是，基于液体电解质和DSSC存在电池封装困难、溶剂挥发、染料解吸附、腐蚀反电极及寿命短等缺点，而聚合物电解质具有封装简单、廉价、性能稳定等优点，引起了研究者浓厚的兴趣。DSSC聚合物电解质作为具有实用性价值的聚合物电解质应满足以下条件(1) 室温离子电导率达10-3S. cm-1数量级；(2)与电极界面接触性能良好，界面电阻小，界面电荷传输速度快；C3)良好的电化学稳定性；(4)良好的加工性能。聚乙二醇PEG和聚丙烯酸酯是固体电解质的材料，本专利技术把两者结合起来，制备聚丙烯酸酯/聚乙二醇PA/PEG聚合物/碘化物/I2凝胶电解质，可以使该高分子电解质具有两种聚合物的优点。本专利技术克服了现有技术中电解质溶液和DSSC存在的电池封装困难、溶剂挥发、染料解吸附、腐蚀反电极及寿命短等缺陷，提出了。本专利技术的聚合物凝胶电解质具有易于封装、电化学稳定性良好等有益效果，本专利技术提出的聚合物凝胶电解质制备方法具有路线简单，操作条件温和，产物提纯步骤简单而产率高、热稳定性好等优点。
技术实现思路
本专利技术提出了一种聚合物凝胶电解质，其具有如下化学式(I)的结构权利要求1. 一种聚合物凝胶电解质，其特征在于，所述聚合物凝胶电解质的结构由如下化学式 ⑴表示2.一种如权利要求1所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法通过聚丙烯酸酯/聚乙二醇PA/PEG聚合物与氧化还原对碘化物/I2混合，反应得到所述聚合物凝胶电解质。3.如权利要求2所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤 将丙烯酸酯类单体溶于溶剂中，将引发剂溶于溶剂中；向聚乙二醇、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺BIS和溶剂的混合物通入氮气并升温，再加入所述丙烯酸酯类单体和引发剂，反应得到的PA/PEG聚合物中PA的结构如化学式(II)所示；4.如权利要求3所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯BA、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸氟代庚酯、甲基丙烯酸氟代庚酯等；所述溶剂是四氢呋喃THF、甲苯、乙酸乙酯；所述引发剂是偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰。5.如权利要求5所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中甲基丙烯酸甲酯MMA或丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯BA或甲基丙烯酸羟乙酯、或丙烯酸羟丙酯、 或丙烯酸氟代庚酯或甲基丙烯酸氟代庚酯等交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺BIS 引发剂聚乙二醇溶剂的质量比为 1 (0. 058 0. 25) :(0 0· 0025) :(0. 005 0. 024) :(0. 5 0. 6) (2. 3 9. 5)。6.如权利要求3所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中碘化物/I2电解质溶液中碘化物12 溶剂的质量比为1 :0. 169 12. 5 ；所述碘化物是NaI、KI或 LiI,所述溶剂是Y - 丁内酯、N，N- 二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮。7.如权利要求3所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中PA/ PEG聚合物碘化物/I2电解质溶液电解质添加剂的重量比为1 :1 :((Γ0. 05)。8.如权利要求3所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中电解质添加剂是吡啶ΡΥ、叔丁基吡啶ΤΒΡ、异硫氰酸胍GuSCN。9.如权利要求2所述聚合物凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)完成后可进行精制步骤，将所述PA/PEG聚合物经旋干溶剂后真空干燥至恒重。全文摘要本专利技术属于化学及其能源电池
，涉及。本专利技术聚合物凝胶电解质由化学式(I)的结构表示。本专利技术制备方法通过聚丙烯酸甲酯/聚乙二醇PA/PEG聚合物与氧化还原对碘化物/I2混合，反应得到所述微枝化聚合物凝胶电解质。本专利技术聚合物凝胶电解质易于封装，电化学稳定性良好等优点，有望广泛应用于太阳能电池的制备中。本专利技术制备方法具有路线简单，操作条件温和，产物提纯步骤简单，产率高等特点。文档编号H01L51/46GK102290246SQ20111016502公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日专利技术者唐妙根, 宋春梅, 常飞, 张亮, 梁晟斌, 王永光, 谢美然, 赵丹, 韩会景 申请人:上海紫江喷铝包装材料有限公司, 华东师范大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种聚合物凝胶电解质，其特征在于，所述聚合物凝胶电解质的结构由如下化学式（Ｉ）表示：其中，Ｍ＋代表Ｎａ＋、Ｋ＋或Ｌｉ＋；Ｒ１代表ＣＨ３或者Ｈ；Ｒ２代表Ｈ或者ＣＨ３、（ＣＨ２）ｍ ＣＨ３，ｍ代表１～３的整数；Ｒ３代表ＣＨ３或者Ｈ；Ｒ４代表Ｃ４Ｈ９、ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ或ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ或Ｃ７Ｆ１５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋春梅，王永光，赵丹，张亮，唐妙根，谢美然，梁晟斌，常飞，韩会景，
申请(专利权)人：华东师范大学，上海紫江喷铝包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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