[发明专利]准固态纳米复合凝胶电解质及其制作方法、应用

摘要

本发明涉及一种准固态纳米复合凝胶电解质及其制作方法、应用，该电解质是在使用高聚物胶凝剂或小分子胶凝剂胶凝化的电解质体系中，掺入纳米级添加剂，并使纳米级添加剂均匀分散在凝胶体系中，从而形成一种准固态纳米复合凝胶电解质。这种准固态纳米复合凝胶电解质跟普通凝胶电解质相比，其特点在于既解决了液态电解质电池难密封和易漏液的问题，又可以有效提高准固态凝胶电解质体系的电荷传输能力，增大参与氧化还原反应的离子的稳态扩散电流和表观扩散系数，从而有效提高准固态凝胶电池的综合性能。该电解质可以用于染料敏化太阳电池以及燃料电池中，可以显著提高染料敏化太阳电池的光电压，短路电流密度和光电转换效率以及电池的长期稳定性。

主权项

1、一种准固态纳米复合凝胶电解质，该电解质的配方通式为：aA+bB+cC+dD+eE+fF+gG+hH通式中：A表示卤素氟、氯、溴、碘或拟卤素氰根，或硫氰根/硒氰根的一价、二价或三价金属阳离子或非金属阳离子盐类及其这些盐的水合物；B表示卤素氟、氯、溴、碘或拟卤素分子；C表示一种有机溶剂或几种有机溶剂混合物，离子液体，或者有机溶剂和离子液体的混合物，或者几种离子液体的混合物；D表示高分子胶凝剂，指能在液态电解质中形成空间网络结构而形成准固态凝胶体系的高分子化合物，或小分子胶凝剂中的至少一种；E表示一种或几种增塑剂，用于增塑高分子凝胶体系，当D采用小分子胶凝剂或是某些具有自增塑作用的高分子胶凝剂时，则增塑剂E并非必需组分，这时e可以为0或不为0；F为纳米级添加剂，它表示一种纳米粒子或纳米线或纳米丝或纳米带或纳米管或纳米棒，或者多种纳米粒子或纳米线或纳米丝或纳米带或纳米管或纳米棒所构成的混合物，或者纳米粒子、纳米线、纳米丝、纳米带、纳米管、纳米棒之间所构成的混合物；G表示叔丁基吡啶或是N-甲基苯并咪唑或是苯并咪唑等添加剂的一种或多种；H表示卤素氟、氯、溴、碘或拟卤素氰根或硫氰根，硒氰根的咪唑类阳离子盐类；a、b、c、d、e、f、g、h分别表示A、B、C、D、E、F、G、H的质量分数，其重量配方为：0.05≤a≤5，0.05≤b≤10，30≤c≤90，0.5≤d≤30，0≤e≤5，0.05≤f≤30，0.05≤g≤10，0.05≤h≤30，各配方量合计为100。