[发明专利]一种金属凝胶电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种金属凝胶电解质及其制备方法，其特征在于：利用金属阳离子与有机配体形成凝胶框架，然后吸附液态电解质形成准固态电解质，所述金属阳离子包括Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、V⁴⁺、Mn⁴⁺，所述有机配体为一种或者多种酸类配体，所述吸附液态电解质为含有I^-/I₃^-氧化还原电对的染料敏化太阳电池电解液；所述金属凝胶电解质的制备方法，包括以下步骤：

(1)将金属盐或金属盐溶液与有机配体溶解在有机溶剂中，搅拌或者超声分散均匀；所述有机溶剂可以为N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙醇、乙腈、3-甲氧基丙腈等中的一种或多种混合；所述金属阳离子与有机配体的摩尔比为1:1～1：10；

(2)加热或者室温静置使其形成凝胶；金属凝胶反应的温度为室温～100℃，反应时间为1min～24h，金属凝胶吸附电解液的时间为1～50h；

(3)将制备的金属凝胶去吸附含有I^-/I₃^-氧化还原电对的液态电解液形成所述金属凝胶电解质。

2.根据权利要求1所述的金属凝胶电解质及其制备方法，其特征在于所述液态电解质的配方通式可以为：

aA+bB+cC+dD+eE；

通式中：

A表示卤素氟、氯、溴、碘或拟卤素氰根、硫氰根；

B表示卤素氟、氯、溴、碘或拟卤素氰根、硫氰根、高氯酸根的一价、二价或三价金属阳离子或非金属阳离子盐类；

C表示卤素、拟卤素、硒氰根的咪唑类阳离子盐类；

D表示一种有机溶剂或者几种有机溶剂的混合物，离子液体或者几种离子液体的混合物，离子液体与有机溶剂的混合物，水或者水与有机溶剂或离子液体的混合物；

E表示N-甲基苯并咪唑、苯并咪唑等暗电流抑制剂或者添加剂的一种或多种；

a,b,c,d,e分别表示A、B、C、D、E的质量分数，并且其范围为：0≤a≤70％，0≤b≤70％，0≤c≤70％，0.01％≤d≤99.99％，0≤e≤70％。

3.一种染料敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于：利用丝网印刷将TiO₂浆料印刷在提前洗干净的FTO导电玻璃上，经过热处理，降温到一定温度后浸泡于N719染料中12～24h，取出后即为工作电极；利用热分解法将氯铂酸溶液涂抹在另外块洗净的FTO上，经过热处理形成pt对电极；然后将权利要求1至2中任一项所述金属凝胶电解质置于工作电极和对电极之间形成三明治结构电池。