碘化鋁一次電池和染料敏化太陽(yáng)能電池研制成功
zui近，*物理研究所納米物理與器件實(shí)驗(yàn)室的孟慶波研究員、李泓副研究員與復(fù)旦大學(xué)傅正文教授合作，將碘化鋁電解質(zhì)應(yīng)用于一次電池和染料敏化太陽(yáng)能電池，取得了良好效果。他們發(fā)現(xiàn)，鋁碘接觸可以形成一種新型的原電池—鋁碘電池。采用他們研究的單碘離子固體電解質(zhì)證明，這種鋁碘電池的工作原理基于碘離子傳導(dǎo)。通常的Al基電池以及Li/I2電池均是基于陽(yáng)離子的輸運(yùn)，這是*次單純基于陰離子輸運(yùn)的電池體系被發(fā)現(xiàn)。Al基電池由于A(yíng)l離子在表面膜的擴(kuò)散較慢存在A(yíng)l電極活性較低的缺點(diǎn)，傳統(tǒng)的鋰碘電池放電電流較小。新的基于碘離子固體電解質(zhì)的鋁碘電池放電速率高，而且具有成本低廉、環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。該研究對(duì)于開(kāi)發(fā)其它的基于陰離子傳導(dǎo)的電池體系具有較好的啟示作用。染料敏化太陽(yáng)能電池中的電解質(zhì)一般使用LiI等對(duì)水敏感的物質(zhì)，因此無(wú)水條件的要求增加了電池的成本。
另外，電解質(zhì)中采用的腈類(lèi)有機(jī)溶劑為有毒溶劑。如果長(zhǎng)期使用，這些溶劑對(duì)環(huán)境和人類(lèi)的健康都會(huì)產(chǎn)生不良影響，不利于這種太陽(yáng)能電池的推廣應(yīng)用。在他們?cè)泄ぷ鞯幕A(chǔ)上，以乙醇為溶劑，在大氣環(huán)境下，通過(guò)在溶液中加入鋁和碘原位反應(yīng)制備了碘化鋁電解質(zhì)，將其直接應(yīng)用于染料敏化太陽(yáng)能電池，取得了5.9%的高光電轉(zhuǎn)化效率。這種新型的碘化鋁電解質(zhì)具有成本低廉、制備容易、性能優(yōu)良、環(huán)境友好等四大優(yōu)點(diǎn)，為染料敏化太陽(yáng)能電池電解質(zhì)的研究開(kāi)辟了新的途徑。
電化學(xué)能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化器件的研究與開(kāi)發(fā)，包括一次電池、二次電池、超級(jí)電容器、染料敏化太陽(yáng)能電池、及燃料電池等，對(duì)緩解能源與環(huán)境危機(jī)、提高人類(lèi)生活水平有著重要影響。環(huán)境友好、成本低廉、安全的電解質(zhì)對(duì)電化學(xué)能量存儲(chǔ)與能量轉(zhuǎn)化器件的實(shí)際應(yīng)用起著重要的推進(jìn)作用。上述結(jié)果已申請(qǐng)三項(xiàng)國(guó)家發(fā)明，相關(guān)文章發(fā)表在zui近出版的J. Am. Chem. Soc. (128, 8720-8721, 2006)期刊上。該項(xiàng)工作得到了“863"計(jì)劃和中科院“百人計(jì)劃"的支持。
碘化鋁一次電池和染料敏化太陽(yáng)能電池研制成功
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