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chen_xin鐵蟲 (初入文壇)
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[求助]
論文摘要翻譯
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液體電解質(zhì)存在易泄漏、不易密封等缺點，固態(tài)電解質(zhì)電導率較低，滿足不了實際的應用，而凝膠復合電解質(zhì)比液體電解質(zhì)穩(wěn)定，比固態(tài)電解質(zhì)電導率高，所以得到廣泛研究。由于含有離子液體的凝膠復合電解質(zhì)具有較高的電導率、良好的機械性能和熱穩(wěn)定性，成為目前研究的熱點。但凝膠復合電解質(zhì)的電導率比液體電解質(zhì)要低得多，而且隨著聚合物基的加入，電導率逐漸降低，因此把提高含離子液體凝膠復合電解質(zhì)電導率作為研究的重點。染料敏化太陽能電池與硅太陽能電池相比較，具有價格低廉、制作簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，但采用凝膠復合電解質(zhì)的染料敏化太陽能電池比硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率低，所以提高光電轉(zhuǎn)換效率成為染料敏化太陽能電池的首要任務。 本文通過“兩步法”制備出1-（1-羥基丙烷）-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽（[C3OHMIM]BF4）。在[C3OHMIM]BF4中引入烯類單體原位聚合制備出含[C3OHMIM]BF4的PHEMA基、PMMA基、P（HEMA-MMA)基凝膠復合電解質(zhì)，用紅外（FTIR）、交流阻抗（AC）、熱重（TG）等測試技術(shù)對其結(jié)構(gòu)、電導率、熱穩(wěn)定性等進行表征和研究。結(jié)果表明，當烯類單體與離子液體[C3OHMIM]BF4的質(zhì)量比為3:7時，PHEMA基的凝膠復合電解質(zhì)室溫離子電導率為3.06×10-3 S•cm-1，PMMA基室溫離子電導率高于PHEMA基，為6.43×10-3 S•cm-1，P（HEMA-MMA)基為3.87×10-3 S•cm-1。凝膠復合電解質(zhì)的離子電導率與溫度變化關(guān)系均遵循Arrhenius方程，最大熱分解溫度大于300℃。 采用納米溶膠SiO2和TiO2對凝膠復合電解質(zhì)PMMA - PC - [C3 OHMIM]BF4、PHEMA – PC - [C3 OHMIM]BF4、P(HEMA - MMA) – PC - [C3 OHMIM]BF4進行改性，制備出一系列改性凝膠復合電解質(zhì)。通過紅外、交流阻抗、熱重等測試方法考察改性后電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)、電導率、熱穩(wěn)定性等。結(jié)果表明，納米溶膠SiO2的加入使凝膠復合電解質(zhì)的離子電導率增加，當烯類單體與[C3OHMIM]BF4的質(zhì)量比為3:7時，PHEMA基的凝膠復合電解質(zhì)室溫離子電導率為5.26×10-3 S•cm-1，PMMA基為8.11×10-3 S•cm-1，P（HEMA-MMA)基為7.32×10-3 S•cm-1。同等條件下，納米溶膠TiO2的加入其室溫離子電導率更高一些， PHEMA基為5.33×10-3 S•cm-1，PMMA基為8.31×10-3 S•cm-1，P（HEMA-MMA)基為7.98×10-3 S•cm-1。凝膠復合電解質(zhì)的電導率與溫度變化關(guān)系均遵循Arrhenius方程，最大熱分解溫度大于300℃，具有很好的熱穩(wěn)定性。 用KI和I2提供I-/I3-氧化還原電對，以PMMA、PHEMA和P（MMA-HEMA）為基體，制備出一系列凝膠復合電解質(zhì)，組裝染料敏化太陽能電池（DSSC）。研究表明，當P（MMA-HEMA）基質(zhì)量分數(shù)為10%時，總的光電轉(zhuǎn)換效率η為1.28%。光照強度越高，η值越大。不同染料溶劑對η值有影響，同等條件下，采用乙醇+乙腈混合溶液，η值更大。當采用質(zhì)量分數(shù)為10%的PMMA基凝膠復合電解質(zhì)組裝DSSC時，其光電轉(zhuǎn)換效率最高，在100mW/cm2的模擬太陽光照射下，測得電池的開路電壓為0.70V，短路電流密度為1.104mA/cm2，總的光電轉(zhuǎn)換效率為1.61%。 關(guān)鍵詞：含羥基離子液體；凝膠復合電解質(zhì)；電導率；染料敏化太陽能電池 |
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