专利名称：一种原位制备基于碘化铝的电解质的方法
技术领域：
本发明涉及一种原位制备基于碘化铝的电解质的方法。
背景技术：
1991年，瑞士联邦工学院的Grtzel Michael教授及其合作者在《自然》杂志发表文章(自然，353卷，737页，1991年(Nature，Vol.353，737，1991))，介绍了一种新型的太阳能电池——染料敏化太阳能电池，这种电池受到了世界各国科学家的广泛关注。目前这种电池中使用的电解质主要分为三大类一是将无机或有机碘化物溶于乙腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、离子液体等有机溶剂中，形成液体电解质；二是在上述液体电解质中加入凝胶剂或陶瓷粉末，形成凝胶电解质；三是固体电解质，包括空穴传输导体、聚合物电解质等。第一类和第二类电解质所用的无机碘化物一般包括碱金属的碘盐，如碘化锂等。有机碘化物包括咪唑或吡啶衍生物的碘盐，如1-己基-3-甲基咪唑碘等。碱金属碘化物在应用过程中由于和二氧化钛(TiO2)电极的相互作用而存在长期稳定性问题。有机碘化物则因制作工艺复杂、价格昂贵而受到很大限制。
本申请人在申请号为200510086219.9的中国专利中，公开了一种可以用于染料敏化太阳能电池和其他能量转化与存储器件的基于碘化铝的电解质，其主要成分是纯碘化铝，或是碘化铝与各种有机物形成的配合物。一方面，由于铝离子与TiO2薄膜的相互作用比锂离子小，有利于电池的长期稳定，因而该电解质克服了上述碱金属碘化物长期稳定性不佳的缺陷。另一方面，铝在地壳中的丰度远远大于锂，有利于大规模生产，且碘化铝是一种简单的无机物，因而该电解质克服了上述有机碘化物的制作工艺复杂、价格昂贵的缺陷。
但是，这种基于碘化铝的电解质中使用的碘化铝比较容易潮解，因此，在制备电解质时对工艺条件的要求比较苛刻，且商品碘化铝是一种不常用的原料，很难购买到，使这种基于碘化铝的电解质的实际应用受到很多限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的制备基于碘化铝的电解质的方法中，原料之一的碘化铝比较容易潮解，对制备电解质的工艺条件的要求比较苛刻，且碘化铝是一种不常用的商品原料，很难购买到，使这种基于碘化铝的电解质的使用受到很多限制的缺陷，从而提供一种简单易行、避免了原料碘化铝制备过程中潮解、可以使其应用更方便的原位制备基于碘化铝的电解质的方法。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的本发明所述的基于碘化铝的电解质，如本申请人在申请号为200510086219.9的中国专利中公开的，其包括AlI3(L)n+mM+wI2+xG+yCP+zA其中，L表示配位体，n为配位数；M表示有机溶剂，G表示凝胶剂，CP表示陶瓷粉末，A表示电解质中的添加剂；m、w、x、y和z分别表示有机溶剂、碘单质、凝胶剂、陶瓷粉末和添加剂与碘化铝的摩尔比，对于每摩尔的碘化铝，m、w、x、y和z的范围为0≤n≤6，0≤m≤2000，0≤w≤0.5，0≤x≤1，0≤y≤5，0≤z≤2。
本发明提供一种原位制备上述基于碘化铝的电解质的方法，包括如下的步骤1)在溶剂I中，加入单质碘和过量的单质铝，在25～100℃加热，搅拌1～10小时，形成悬浊液，滤去混合液中未反应的单质铝，得到的滤液为碘化铝的电解质溶液；加入的单质碘与单质铝的摩尔比为1∶0.67～2；所述的溶剂I与单质碘的摩尔比为1～1350∶1；所述的溶剂I为有机溶剂M或二硫化碳；所述的有机溶剂M包括胺类、醇类、腈类、醚类、脂类等有机溶剂，或离子液体；其中，所述的胺类有机溶剂为吡啶、4-叔丁基吡啶、3-丁基吡啶、2-戊基吡啶、2-丙基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2-甲基吡啶、3-乙基吡啶、3-甲基吡啶、喹啉、异喹啉、苯胺等；所述的醇类有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇；所述的腈类有机溶剂为乙腈、丙腈、苯腈、丁二腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、3-羟基丙腈、2-羟基丙腈等；所述的醚类有机溶剂为甲醚、乙醚、丙醚、苯甲醚、苯氧基苯、四氢呋喃、二氧杂环己烷等；所述的酯类有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等；所述的离子液体为1-己基-3-甲基咪唑碘、1-丙基-3-甲基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘、1-壬基-3-甲基咪唑碘等；该碘化铝的电解质溶液可直接用作染料敏化太阳能电池及其他能量转化与储存器件的电解质。
本发明提供的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，还包括步骤2)2)在步骤1)得到的碘化铝的电解质溶液根据实际的使用需求，进一步地加入配位体L、或/和有机溶剂M、或/和单质碘、或/和凝胶剂G、或/和陶瓷粉末CP、或/和添加剂A；在25～80℃加热，并以0～1500转/分钟的速度搅拌或超声等方式将上述混合物混合均匀，得到基于碘化铝的电解质；其中，配位体L的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～6∶1；所述的配位体L为各种可以和碘化铝配位的有机物，包括胺类、醇类、腈类、醚类、酯类等有机物，或氨水、膦等无机物；所述的胺类有机物为吡啶、4-叔丁基吡啶、3-丁基吡啶、2-戊基吡啶、2-丙基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2-甲基吡啶、3-乙基吡啶、3-甲基吡啶、联吡啶、六氢吡啶、喹啉、异喹啉、乙胺、二乙胺、三乙胺、三甲胺、苯胺、二苯胺、二丁胺、乙酰胺、尿素等；所述的醇类有机物为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇；所述的腈类有机物为乙腈、丙腈、苯腈，丁二腈、甲氧基乙腈，甲氧基丙腈、3-羟基丙腈、2-羟基丙腈等；所述的醚类有机物为甲醚、乙醚、丙醚、苯甲醚、苯氧基苯、四氢呋喃、二氧杂环己烷等；所述的酯类有机物为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等；所加溶剂的总量，包括有机溶剂M和步骤1)中的溶剂I，与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为1～2000∶1；所述的单质碘的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～0.5∶1；所述的凝胶剂G，可以是有机小分子化合物，如含有酰胺键和长脂肪链的有机小分子，包括C6H5CH2OCONHCH(i-C4H9)CONHC18H37、C6H5CH2OCONHCH(i-C3H7)CONHCH(i-C3H7)CONHC18H37、C6H5CH2OCONHCH(i-C3H7)CONHC12H24NHCO(i-C3H7)CHNHOCOCH2C6H5、C11H23CONHC4H8CH(COOCH3)NHCONHC18H37等，还可以是有机高分子化合物，包括偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚乙二醇、聚环氧乙烷等；
所述的凝胶剂的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～1∶1；所述的陶瓷粉末CP为TiO2，ZnO，SiO2，Al2O3，ZrO2，SnO2，CeO2，MgO，La2O3，Y2O3，Ta2O5，Nb2O5等氧化物；所述的陶瓷粉末的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～5∶1；所述的添加剂A是一类可以改善电解质性能的化合物，包括吡啶、4-叔丁基吡啶、3-丁基吡啶、2-戊基吡啶、2-丙基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2-甲基吡啶、3-乙基吡啶、3-甲基吡啶、联吡啶、六氢吡啶、喹啉、异喹啉、乙胺、二乙胺、三乙胺、三甲胺、苯胺、二苯胺、二丁胺、乙酰胺等；所述的添加剂的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～2∶1。
本发明提供的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，还包括将步骤1)或步骤2)制得的液体电解质通过各种常规手段，如真空干燥，减压蒸馏等，除去溶剂，得到相应的固体电解质。
本发明提供的方法得到的基于碘化铝的电解质中的碘化铝及其配合物的熔点大都远远高于室温，其固体或液体电解质都可用于染料敏化太阳能电池及其他能量转化与储存的器件。
现有技术在制备基于碘化铝的电解质时，直接使用碘化铝作为原料，其容易潮解，且商品碘化铝是一种不常用的原料，很难购买到。与现有技术的方法相比，本发明提供的方法的优点在于通过在原位制备碘化铝，避免了碘化铝在制备过程中的潮解，该工艺简便易行，容易实现，适合于基于碘化铝的电解质的大规模生产；而且，单质碘和单质铝都是很廉价的工业原料，可以大幅度地降低电解质的生产成本。
具体实施例方式
实施例1、制备碘化铝的电解质溶液将1mol单质碘和1.33mol铝粉加入140mol乙醇中，在30℃搅拌4小时，反应液中的紫色褪去，并形成悬浊液，滤去混合液中未反应的单质铝，得到的滤液为碘化铝的电解质溶液。
将其作为电解质，按照美国化学会志(Journal of the American Chemical Society)，vol.115，p.6382，1991的实验部分所描述的方法组装成染料敏化太阳能电池。在导电玻璃上通过刮涂或丝网印刷的方法沉积TiO2薄膜，在450℃退火30分钟。用此方法沉积TiO2薄膜2～5次，使薄膜厚度约为10～20微米。再在450℃退火30分钟，在降温至约80℃时，将TiO2薄膜泡入染料RuL2(NCS)2.2H2O(其中，L为2，2′-联吡啶-4，4′-二羧酸)的乙醇溶液中(浓度0.3mM)。浸泡十二小时后，将玻片取出，在氮气下干燥，这个玻片作为染料敏化太阳能电池的光阳极。阴极为通过磁控溅射方法蒸镀所得的镀铂导电玻璃片。阳极与阴极之间为电解质——如实施例1制备的碘化铝的电解质溶液。在每平方厘米的光阳极上，电解质用量一般约为10毫克(固体电解质)或30微升(液体电解质)。组装好的电池在模拟太阳光下测量其电流与电压的电流-电压曲线。定义电流与电压乘积的最大值作为电池的最大输出功率，电池的最大输出功率与输入的光强的比值称为电池的效率，即光能转化为电能的效率。
将实施例1所制电解质，按照上述方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为4.2％。
实施例2、制备碘化铝的电解质溶液将1mol单质碘和0.67mol铝粉加入200mol二硫化碳中，在100℃搅拌1小时，反应液中的紫色褪去，并形成悬浊液，滤去混合液中未反应的单质铝，得到的滤液为碘化铝的电解质溶液。
将其作为电解质，按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为3.5％。
实施例3、制备碘化铝的电解质溶液将1mol单质碘和2mol铝粉加入70mol乙醇中，在25℃搅拌10小时，反应液中的紫色褪去，并形成悬浊液，滤去混合液中未反应的单质铝，得到的滤液为碘化铝的电解质溶液。
将其作为电解质，按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为3.6％。
实施例4、制备碘化铝的电解质溶液将1mol单质碘和1.33mol铝粉加入1350mol碳酸丙烯酯中，在30℃搅拌4小时，反应液中的紫色褪去，并形成悬浊液，滤去混合液中未反应的单质铝，得到的滤液为碘化铝的电解质溶液。
将其作为电解质，按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为4.4％。
实施例5、制备碘化铝的电解质溶液将1mol单质碘和1.33mol铝粉加入3mol乙醇中，在40℃搅拌10小时，反应液中的紫色褪去，并形成悬浊液，滤去混合液中未反应的单质铝，得到的滤液为碘化铝的电解质溶液。
将其作为电解质，按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为2.0％。
在制备碘化铝的电解质溶液时，还可以使用前面所述的其它胺类、醇类、腈类、醚类、脂类等有机溶剂，或离子液体作为反应介质。
实施例6、制备固体碘化铝将实施例2中制得的碘化铝的电解质溶液减压蒸馏除去溶剂，得到的碘化铝固体作为固体电解质，按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为3％。
实施例7、制备基于碘化铝的电解质将实施例1中制得的碘化铝的电解质溶液加入配位体吡啶，吡啶的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为1∶1，将混合液在25℃加热，并以1500转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为5.1％。
实施例8、制备基于碘化铝的电解质将实施例7中制得的含有碘化铝配合物的基于碘化铝的电解质中加入单质碘，单质碘的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.3∶1，将混合液在25℃加热，并以1000转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为4.9％。
实施例9、制备基于碘化铝的电解质将实施例8中制得的含有碘的基于碘化铝的电解质中加入添加剂乙酰胺，乙酰胺的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为2∶1，将混合液在25℃加热，并以10转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为4.9％。
实施例10、制备基于碘化铝的电解质将实施例1中制得的碘化铝的电解质溶液加入配位体4-叔丁基吡啶，4-叔丁基吡啶的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为1∶1，将混合液在25℃加热，并以150转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为5.7％。
实施例11、制备基于碘化铝的电解质将实施例10中制得的含有碘化铝配合物的基于碘化铝的电解质中加入单质碘和陶瓷粉末SiO2，单质碘的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.05∶1，陶瓷粉末SiO2的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为2∶1，将混合液在超声波清洗器中超声后，在40℃加热，并以1500转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为5.9％。
实施例12、制备基于碘化铝的电解质将实施例10中制得的含有碘化铝配合物的基于碘化铝的电解质中加入单质碘和凝胶剂C6H5CH2OCONHCH(i-C4H9)CONHC18H37，单质碘的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.5∶1，凝胶剂的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.5∶1，将混合液在80℃加热，并以1500转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为5.4％。
实施例13、制备基于碘化铝的电解质将实施例10中制得的含有碘化铝配合物的基于碘化铝的电解质中加入单质碘、凝胶剂C6H5CH2OCONHCH(i-C4H9)CONHC18H37和添加剂3-丙基吡啶，单质碘的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.5∶1，凝胶剂的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.5∶1，3-丙基吡啶的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为2∶1，将混合液在80℃加热，并以1200转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为6.8％。
实施例14、制备基于碘化铝的电解质将实施例10中制得的含有碘化铝配合物的基于碘化铝的电解质中加入单质碘、陶瓷粉末TiO2和添加剂吡啶，单质碘的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.05∶1，陶瓷粉末TiO2的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为2∶1，吡啶的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.05∶1，将混合液在超声波清洗器中超声后，在40℃加热，并以1000转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为6.1％。
实施例15、制备基于碘化铝的电解质将实施例10中制得的含有碘化铝配合物的基于碘化铝的电解质中加入单质碘、陶瓷粉末Al2O3和添加剂吡啶，单质碘的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为0.05∶1，陶瓷粉末Al2O3的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为1∶1，吡啶的加入量与电解质溶液中的碘化铝的摩尔比为1∶1，将混合液在超声波清洗器中超声后，在40℃加热，并以1000转/分钟的速度搅拌，混合均匀，得到基于碘化铝的电解质。
按照实施例1中的方法组装成染料敏化太阳能电池，测得该电池的效率为6.1％。
权利要求
1.一种原位制备基于碘化铝的电解质的方法，所述的基于碘化铝的电解质，其包括AlI3(L)n+mM+wI2+xG+yCP+zA其中，L表示配位体，n为配位数；M表示有机溶剂，G表示凝胶剂，CP表示陶瓷粉末，A表示电解质中的添加剂；m、w、x、y和z分别表示有机溶剂、碘单质、凝胶剂、陶瓷粉末和添加剂与碘化铝的摩尔比；对于每摩尔的碘化铝，m、w、x、y和z的范围为0≤n≤6，0≤m≤2000，0≤w≤0.5，0≤x≤1，0≤y≤5，0≤z≤2；所述的制备方法包括如下的步骤1)在溶剂I中，加入单质碘和过量的单质铝，在25～100℃加热，搅拌1～10小时，形成悬浊液，滤去混合液中未反应的单质铝，得到的滤液为碘化铝的电解质溶液；所述的溶剂I与单质碘的摩尔比为1～1350∶1。
2.如权利要求1所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于所述的单质碘与单质铝的摩尔比为1∶0.67～2。
3.如权利要求1所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于所述的溶剂I包括二硫化碳、胺类、醇类、腈类、醚类、脂类有机溶剂，或离子液体。
4.如权利要求3所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于所述的胺类有机溶剂为吡啶、4-叔丁基吡啶、3-丁基吡啶、2-戊基吡啶、2-丙基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2-甲基吡啶、3-乙基吡啶、3-甲基吡啶、喹啉、异喹啉、苯胺；所述的醇类有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇；所述的腈类有机溶剂为乙腈、丙腈、苯腈、丁二腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、3-羟基丙腈、2-羟基丙腈；所述的醚类有机溶剂为甲醚、乙醚、丙醚、苯甲醚、苯氧基苯、四氢呋喃、二氧杂环己烷；所述的酯类有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、乙酸乙酯苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯；所述的离子液体为1-己基-3-甲基咪唑碘、1-丙基-3-甲基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘、1-壬基-3-甲基咪唑碘。
5.如权利要求1所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于还包括步骤2)2)在步骤1)得到的碘化铝的电解质溶液中加入配位体L、或/和有机溶剂M、或/和单质碘、或/和凝胶剂G、或/和陶瓷粉末CP、或/和添加剂A；在25～80℃加热，将上述混合物混合均匀，得到基于碘化铝的电解质；所述的配位体的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～6∶1；所加入的有机溶剂M与步骤1)中溶剂I的总量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为1～2000∶1；所述的单质碘的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～0.5∶1；所述的凝胶剂的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～1∶1；所述的陶瓷粉末的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～5∶1；所述的添加剂的加入量与步骤1)得到的碘化铝的摩尔比为0～2∶1。
6.如权利要求1所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于所述的配位体L为各种可以和碘化铝配位的有机物，包括胺类、醇类、腈类、醚类、酯类有机物，或氨水、膦无机物。
7.如权利要求1所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于所述的有机溶剂M包括、胺类、醇类、腈类、醚类、脂类有机溶剂，或离子液体；所述的胺类有机溶剂为吡啶、4-叔丁基吡啶、3-丁基吡啶、2-戊基吡啶、2-丙基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2-甲基吡啶、3-乙基吡啶、3-甲基吡啶、喹啉、异喹啉、苯胺；所述的醇类有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇；所述的腈类有机溶剂为乙腈、丙腈、苯腈、丁二腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、3-羟基丙腈、2-羟基丙腈；所述的醚类有机溶剂为甲醚、乙醚、丙醚、苯甲醚、苯氧基苯、四氢呋喃、二氧杂环己烷；所述的酯类有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、乙酸乙酯苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯；所述的离子液体为1-己基-3-甲基咪唑碘、1-丙基-3-甲基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘、1-壬基-3-甲基咪唑碘。
8.如权利要求1所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于所述的凝胶剂G为含有酰胺键和长脂肪链的有机小分子、偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚乙二醇、或聚环氧乙烷；所述的陶瓷粉末CP为TiO2，ZnO，SiO2，Al2O3，ZrO2，SnO2，CeO2，MgO，La2O3，Y2O3，Ta2O5，或Nb2O5。
9.如权利要求1所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于所述的添加剂包括吡啶、4-叔丁基吡啶、3-丁基吡啶、2-戊基吡啶、2-丙基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2-甲基吡啶、3-乙基吡啶、3-甲基吡啶、联吡啶、六氢吡啶、喹啉、异喹啉、乙胺、二乙胺、三乙胺、三甲胺、苯胺、二苯胺、二丁胺、乙酰胺。
10.如权利要求1至9之一所述的原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其特征在于还包括将步骤1)或步骤2)制得的液体电解质通过常规手段除去溶剂，得到相应的固体电解质。
全文摘要
本发明涉及一种原位制备基于碘化铝的电解质的方法，其为在溶剂中，加入单质碘和过量的单质铝，加热，搅拌后过滤，得到碘化铝的电解质溶液。该碘化铝的电解质溶液可直接用作染料敏化太阳能电池及其他能量转化与储存器件的电解质，也可根据实际的使用需求，进一步地加入配位体、或/和有机溶剂、或/和单质碘、或/和凝胶剂、或/和陶瓷粉末、或/和添加剂；加热将其混合均匀。该方法还包括将制得的液体电解质通过各种常规手段除去溶剂，得到相应的固体电解质。该方法通过在原位制备碘化铝，避免了碘化铝在制备过程中的潮解，简便易行，适合于基于碘化铝的电解质的大规模生产；且碘和铝都是廉价的工业原料，可以大幅度地降低电解质的生产成本。
文档编号H01G9/20GK1921028SQ20051009328
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月23日 优先权日2005年8月23日
发明者孟庆波, 薛勃飞, 李泓, 李冬梅, 陈立泉 申请人:中国科学院物理研究所