專利名稱：：一種復(fù)合電解質(zhì)組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電解質(zhì)材料及其制備方法，特別是涉及一種用于太陽(yáng)能電池、鋰離子電池、燃料電池和電化學(xué)超級(jí)電容器等高能電池的、與環(huán)境友好的復(fù)合電解質(zhì)組合物及制備方法。技術(shù)背景高導(dǎo)電率、性能穩(wěn)定的電解液材料可以作為各類電池的電解液，有著廣泛的應(yīng)用前景。1991年，瑞士聯(lián)邦工學(xué)院的GratzelMichael教授及其合作者在《自然》雜志發(fā)表文章(自然，353巻，737頁(yè)，1991年(Nature,Vol.353，737，1991))，介紹了一種新型的太陽(yáng)能電池——染料敏化太陽(yáng)能電池。這種電池制備工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、效率較高，因此受到世界各國(guó)科學(xué)家的廣泛關(guān)注。納晶染料敏化太陽(yáng)能電池一般采用有機(jī)溶劑(常用的溶劑為乙腈和甲氧基乙腈)和無(wú)機(jī)碘鹽及碘組成的液體電解液。雖然液體電解質(zhì)的DSSC光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到10%以上，這種電解液存在以下問題液體電解質(zhì)容易泄漏，有機(jī)溶劑有毒且易揮發(fā)，從而使使電池性能下降，長(zhǎng)期穩(wěn)定性不好，工作壽命縮短。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于為了解決上述液體電解質(zhì)組合物的不足，從而提供一種安全性高、電化學(xué)性能優(yōu)良的環(huán)境友好復(fù)合電解質(zhì)組合物，用該電解質(zhì)組合物組裝成的染料敏化太陽(yáng)能電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)電解質(zhì)組合物與電極的界面接觸良好。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備所述復(fù)合電解質(zhì)組合物的方法。本發(fā)明提供的復(fù)合電解質(zhì)組合物，包括以下成份和配比A.液體混合物70—99wt%，優(yōu)選為90-95wt%B.固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末l—30wt%，優(yōu)選為5-10wt%;所述的液體混合物A的組成如下A-1)乙醇60-99wt%A-2)—種無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽或者它們的任意組合0-20wt%，優(yōu)選為1-10wt%A-3)—種離子液體或它們的任意組合l-20wt%A-4)碘其中碘的用量與組分A-2)和組分A-3)中所含有的I—(碘離子)總量的摩爾比為1:20-1:2，優(yōu)選為1:10-1:5;A-5)添加劑0-20wt%，優(yōu)選為5-10wt%;所述的固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B包括硅酸鹽類、磷酸鹽類或金屬氧化物；該粉末B的粒徑在1毫米以下，比表面積為10—2000m2/g。上述的技術(shù)方案中，所述的固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B優(yōu)選為硅酸鹽類無(wú)機(jī)層狀化合物，更優(yōu)選為蒙脫土類化合物，包括天然蒙脫土、Na-蒙脫土、Mg-蒙脫土、Li-蒙脫土、H-蒙脫土、人工蒙脫土或其任意混合物；蒙脫土的粒徑為1毫米以下，陽(yáng)離子交換量為80-120meq/100g。上述的技術(shù)方案中，所述的無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽，非限制性的包括鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋁鹽、銅鹽、鋅鹽、季銨鹽；優(yōu)選為碘化鋰、高氯酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、碘化鈉、碘化鉀、碘化銨、四乙基碘化銨、四丙基碘化銨等，更優(yōu)選為碘化鋰。本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)中使用的有機(jī)或者無(wú)機(jī)鹽的作用機(jī)理基本上是相同的并且是被本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所充分理解的。除了帶有r的有機(jī)或者無(wú)機(jī)鹽還具有提供r作為氧化還原電對(duì)的一部分之外，所有的有機(jī)或者無(wú)機(jī)鹽主要作用都是提供部分離子傳導(dǎo)特性。任何一個(gè)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員都可以從一種有機(jī)或者無(wú)機(jī)鹽的應(yīng)用很容易的推導(dǎo)出其它各種有機(jī)或者無(wú)機(jī)鹽的應(yīng)用。因此，本發(fā)明的實(shí)例僅僅以部分有機(jī)或者無(wú)機(jī)鹽的應(yīng)用為例來(lái)進(jìn)行解釋說明。上述的技術(shù)方案中，所述離子液體的結(jié)構(gòu)為C+X—的任意組合；其中，所述C+非限制性的包括咪哇類陽(yáng)離子；吡唑類陽(yáng)離子；哌啶類陽(yáng)離子；吡咯垸類陽(yáng)離子吡咯類陽(yáng)離子；吲哚類陽(yáng)離子；咔唑類陽(yáng)離子；季銨鹽類陽(yáng)離子；三烷基锍類陽(yáng)離子；胍鹽離子液體所述X-非限制性的包括鹵素陰離子(Cr、Br'或者r);四氟化硼陰離子；六氟化磷陰離子；氟化銻陰離子；硝酸根離子；三氟甲基砜離子；二(三氟甲基砜)胺陰離子；氫氟酸根陰離子(例如，H2F3'或者H3F4—);六氟化鉅陰離子；六氟化鈮陰離子;本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)中使用的離子液體可按照本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的任何方法制備，例如在文獻(xiàn)"離子液體研究進(jìn)展"(李永舫等人，《化學(xué)通報(bào)》，2002(4):243-250)中介紹的方法，該文獻(xiàn)及在該文獻(xiàn)中引用的文獻(xiàn)均在此以其全文引入作為參考。本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)組合物中使用的離子液體的陽(yáng)離子優(yōu)選為咪唑類陽(yáng)離子和季銨鹽類陽(yáng)離子，更優(yōu)選為咪唑類陽(yáng)離子。本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)中使用的咪唑類陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如下其中，Rl為碳原子數(shù)為1-2的烷基；R2為碳原子數(shù)為2-16的烷基，優(yōu)選為碳原子數(shù)為2-10的烷基，更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2-6的烷基。本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)中使用的離子液體的陰離子優(yōu)選為鹵素陰離子(cr、Bf或者1—);四氟化硼陰離子；硝酸根離子；三氟甲基砜離子；二(三氟甲基砜)胺陰離子，更優(yōu)選為r。本發(fā)明無(wú)揮發(fā)性聚合物電解質(zhì)中使用的離子液體的-些實(shí)例為，并不限于，1-乙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-丙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-己基-3-甲基咪唑碘鹽、1-丁基-3-甲基咪唑碘鹽、1-十六垸基-3-甲基咪哩確鹽、1-乙基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-丙基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-異丙基-3-甲基咪嗖硝酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑硝酸鹽、l-十六烷基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、l-丙基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、l-異丙基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-丁基_3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-十六垸基-3.-甲基咪唑硼氟酸鹽、l-乙基-3-甲基咪唑溴鹽、1-丙基-3-甲基咪嗤溴鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑溴鹽、1-己基-3-甲基咪唑溴鹽、1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、1-十六烷基-3-甲基咪唑溴鹽、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-丙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-十六垸基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、l-丙基-3-甲基咪哩三氟磺酸胺鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、1-己基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、l-丁基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、1-十六烷基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽及它們的混合物。本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)中使用的各種離子液體的作用機(jī)理基本上是相同的并且是被本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所充分理解的。除了帶有r的離子液體還具有提供r作為氧化還原電對(duì)的-部分之外，所有離子液體的主要作用都是提供高電導(dǎo)和無(wú)揮發(fā)特性。任何一個(gè)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員都可以從一種離子液體的應(yīng)用很容易的推導(dǎo)出其它各種離子液體的應(yīng)用。因此，本發(fā)明的實(shí)例僅僅以部分咪唑類離子液體的應(yīng)用為例來(lái)進(jìn)行解釋說明。上述的技術(shù)方案中，所述的添加劑A-5是一類可以改善電解質(zhì)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、2,4，6-三甲基吡咬、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、聯(lián)吡啶、六氫吡啶、喹啉、異喹啉、乙胺、二乙胺、三乙胺、三甲胺、苯胺、二苯胺、二丁胺或乙酰胺等。本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)中使用的無(wú)機(jī)層狀化合物的作用機(jī)理基本上是相同的并且是被本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所充分理解的。所有無(wú)機(jī)層狀化合物的主要作用都是通過與離子液體發(fā)生離子交換作用，通過有機(jī)離子液體陽(yáng)離子的插層和剝離作用形成比表面積非常大的納米片層結(jié)構(gòu)，從而使抑制復(fù)合電解質(zhì)組合物中鹽的結(jié)晶，從而增加電解質(zhì)的電導(dǎo)，并使液體電解質(zhì)組合物凝膠化。任何一個(gè)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員都可以從一種無(wú)機(jī)層狀混合物的應(yīng)用很容易的推導(dǎo)出其它各種無(wú)機(jī)層狀化合物的應(yīng)用。因此，本發(fā)明的實(shí)例僅僅以Na-蒙脫土的應(yīng)用為例來(lái)進(jìn)行解釋說明。本發(fā)明還涉及制備所述復(fù)合電解質(zhì)組合物的方法，所述方法包括使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法將上述組分，例如采用攪拌、研磨混合均勻，但并不限于此。本發(fā)明提供的制備復(fù)合電解質(zhì)組合物的方法，包括以下步驟1)首先按照以下液體混合物A配方稱料A-l)乙醇60-99wt%A-2)—種無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽或者它們的任意組合0-20wt%,優(yōu)選為1-10wt%A-3)—種離子液體或它們的任意組合l-20wt%A-4)碘碘的用量與組分A-2)和組分中所含有的I—(碘離子)總量的摩爾比為1:20-1:2，優(yōu)選為1:10-1:5;A-5)添加劑0-20wt%，優(yōu)選為5-10wt%;2)配置液體混合物A:將上述稱好的A-2，A-3，A-4和A-5組分料加入到A-1(乙醇)組分中混合均勾，制得液體混合物A;3)將無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B在攪拌條件下加入到步驟1)配置的液體混合物A中，并混合均勻；4)混合均勻后，在室溫下使乙醇揮發(fā)至泥漿狀，得到本發(fā)明的復(fù)合電解質(zhì)組合物;所述的固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B包括硅酸鹽類、磷酸鹽類或金屬氧化物；該粉末B的粒徑在1毫米以下，比表面積為10—2000m7g。上述的技術(shù)方案中，所述的固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B優(yōu)選為硅酸鹽類無(wú)機(jī)層狀化合物，更優(yōu)選為蒙脫土類化合物，包括天然蒙脫土、Na-蒙脫土、Mg-蒙脫土、Li-蒙脫土、H-蒙脫土、人工蒙脫土或其任意混合物；蒙脫土的粒徑為1毫米以下，陽(yáng)離子交換量為80-120meq/100g。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明提供了一種制備工藝簡(jiǎn)單和成本低的方法來(lái)制備電解質(zhì)，該方法1)通過使用乙醇來(lái)代替乙腈、甲基丙腈等毒性較大的溶劑，所制作的本發(fā)明電解質(zhì)組合物無(wú)毒，該方法對(duì)人沒有傷害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。2)由于使用天然礦物無(wú)機(jī)層狀化合物來(lái)代替納米陶瓷粉末，通過離子液體的有機(jī)陽(yáng)離子與層狀化合物層間吸附的離子發(fā)生離子交換插層作用，將無(wú)機(jī)層狀化合物原位剝離成納米片層，來(lái)實(shí)現(xiàn)凝膠化，簡(jiǎn)便高效，成本低，節(jié)約能源，不污染環(huán)境。3)本發(fā)明提供的復(fù)合電解質(zhì)組合物為泥漿狀的，無(wú)揮發(fā)成分，在使用過程中，安全性提高。從而有效地提高了器件的使用壽命，降低了成本。測(cè)量方法染料敏化納晶薄膜太陽(yáng)電池使用本領(lǐng)域中技術(shù)人員公知的方法制備，例如，并不限于，使用在文獻(xiàn)"ConversionofLighttoElectricityby"j-X2bis(2,2，-bipyridyl-4,4，-dicarboxylate)ruthenium(II)Charge-TransferSensitizers(X=CT，Bf，r，CN-,andSOT)onNanocrystallineTi02Electrodes"(Gr射zelM等人，J.Am.Chem.Soc"1993，115(14):6352-6390)中介紹的方法制備所需要的染料敏化納晶1102工作電極和鍍鉑對(duì)電極，并組裝成電池進(jìn)行測(cè)量。上述文獻(xiàn)在這里以其全文引入作為參考。電池的光電性能用計(jì)算機(jī)控制的恒電位/恒電流儀(PrincetonAppliedResearch,Model263A)在室溫下測(cè)量。光源使用500W氙燈，入射光強(qiáng)為100mW/cm2，光照面積為0.15cm2。除非另有說明，本發(fā)明光電性能的測(cè)量都是在室溫(25ec)下進(jìn)行的。具體實(shí)施方式實(shí)施例1按照液體混合物A為94wt%，固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B為6wt%,其中固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末為Na-蒙脫土，其粒徑為50-500nm，比表面積為100m7g;所述的液體混合物為A-l)乙醇80wt%A-2)—種無(wú)機(jī)鹽(碘化鋰)10wt%A-3)—種離子液體(l-丙基-3-甲基咪唑碘鹽)10wt%A-4)碘碘的用量與組分A-2)和組分A-3)中所含有的碘12/1_(碘)的摩爾比為1:10本實(shí)施例中及下面實(shí)施例中用到的離子液體，l-丙基-3-甲基咪唑碘鹽，是采用"李永舫等人，《化學(xué)通報(bào)》，2002(4):243-250)離子液體研究進(jìn)展"中介紹的一步法制備的，即將N-甲基咪唑與碘代正丙烷以5:4的比例加入到環(huán)己烷中，在11(TC加熱回流12小時(shí)制得。以下是本實(shí)施例的具體配料:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>1.制備電解質(zhì)的具體步驟:(a)配置液體混合物:將稱取的碘化鋰、1-丙基3-甲基咪唑碘鹽和碘溶于乙醇中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成透明的液體混合物；(b)將稱好的Na-蒙脫土與(a)中制備的液體混合物混合，攪拌過夜；(c)在室溫下使乙醇揮發(fā)至泥漿狀，制得一種復(fù)合電解質(zhì)組合物。2.將上述2)制備的電解質(zhì)涂敷在所制備的染料敏化納晶多孔Ti02薄膜電極表面，并將鍍鉑對(duì)電極覆于上面，夾緊，得到由本發(fā)明復(fù)合電解質(zhì)制備的染料敏化太陽(yáng)能電池。電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例21.按照下述組分和配方稱料:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>2.制備電解質(zhì):(a)配置液體混合物:將稱取的碘化鋰、1-丙基3-甲基咪唑碘鹽、碘和添加劑4-叔丁基吡啶溶于乙醇中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成透明的液體混合物；其它步驟同實(shí)施例13.電池的制備和測(cè)試步驟同實(shí)施例l。電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例31.按照下述組分和配方稱料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>2.制備電解質(zhì)(a)配置液體混合物:將稱取的1-丙基3-甲基咪唑碘鹽、碘和4-叔丁基吡啶溶于乙醇中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成透明的液體混合物；其它步驟同實(shí)施例l3.電池的制備和測(cè)試步驟同實(shí)施例l。電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例41.按照下述組分和配方稱料組成用量A-l乙醇(溶劑)20g<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>)2.2g2.制備電解質(zhì)及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例2，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例51.按照下述組分和配方稱料<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>2.制備電解質(zhì)及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例2，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例61.按照下述組分和配方稱料<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>2.制備電解質(zhì)及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例2，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例71.按照下述組分和配方稱料<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>2.制備電解質(zhì)及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例2，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實(shí)施例10按照液體混合物A為99wt%，固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B為1wt%，其中固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉的粒徑為50-500nm，比表面積為100mVg;所述的液體混合物為-A-l)乙醇A-2)—種無(wú)機(jī)鹽(碘化鋰)A-3)—種離子液體(l-丙基-3-甲基咪唑碘鹽)A-4)一種添加劑(4-叔丁基吡啶)A-5)碘中所含有的碘12/廠(碘)的摩爾比為1:10以下是本實(shí)施例的具體配料60wt%10wt%20wt%10wt%碘的用量與組分b)和c)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>制備電解質(zhì)及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例2，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I<實(shí)施例ll按照液體混合物A為70wt%，固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B為30wt%,其中固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉的粒徑為50_500nm，比表面積為100m7g;所述的液體混合物為A-l)A-2)A-3)A-4)乙醇60wt%一種無(wú)機(jī)鹽(碘化鋰)10wt%一種離子液體(1-丙基-3-甲基咪唑碘鹽)lwt%加碘碘的用量與組分b)和c)中所含有的碘12/1—(碘)的摩爾比為<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>制備電解質(zhì)及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例2,電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例121.按照下述組分和配方稱料<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>6.5gBH-蒙脫土(無(wú)機(jī)層狀化合物)2.2g2.除了制備電解質(zhì)時(shí)用1-己基-3-甲基咪唑碘鹽代替l-丙基-3-甲基咪唑碘鹽，其它步驟及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例2,電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。本實(shí)施例中用到的離子液體，l-己基-3-甲基咪唑碘鹽，是采用"李永舫等人，《化學(xué)通報(bào)》，2002(4):243-250)離子液體研究進(jìn)展"中介紹的一步法制備的，即將N-甲基咪唑與碘代正己垸以5:4的比例加入到環(huán)己烷中，在110°C加熱回流12小時(shí)制得。H-蒙脫土的粒徑為500nm-5^m,比表面積為50m7g;實(shí)施例131.按照下述組分和配方稱料:組成用量A-1乙醇(溶劑)20gA-2碘化鋅(無(wú)機(jī)鹽)3gA-3l-己基-3-甲基咪唑碘鹽(離子液體)3gA-4確0.74gA-5三乙胺(添加劑)3gBH-蒙脫土(無(wú)機(jī)層狀化合物)1.9g2.除了制備電解質(zhì)時(shí)用碘化鋅代替碘化鋰，其它步驟及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例12，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例141.按照下述組分和配方稱料組成用量A-l乙醇(溶劑)20gA-2三氟甲基磺酸鋰(有機(jī)鹽)3gA-31-己基-3-甲基咪唑碘鹽(離子液體)3gA-4碘0.26gA-54-叔丁基吡啶(添加劑)3gBH-蒙脫土(無(wú)機(jī)層狀化合物)1.9g2.除了制備電解質(zhì)時(shí)用三氟甲基磺酸鋰代替碘化鉀，其它步驟及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例13，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例15按照下述組分和配方稱料組成用量A-l乙醇(溶劑)20gA-2l-乙基-3-甲基咪唑氟硼酸鹽(離子液體)3gA-3l-己基-3-甲基咪唑碘鹽(離子液體)3gA-4碘0.26gA-54-叔丁基吡啶(添加劑)3gBH-蒙脫土(無(wú)機(jī)層狀化合物)1.9g1.除了制備電解質(zhì)時(shí)用l-乙基-3-甲基咪唑氟硼酸鹽代替三氟甲基磺酸鋰，其它步驟及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例14，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。本實(shí)施例中用到的離子液體，1-乙基-3-甲基咪唑氟硼酸鹽，是采用"李永舫等人，《化學(xué)通報(bào)》，2002(4):243-250離子液體研究進(jìn)展"介紹的二步法制備的，即將N-甲基咪唑與氯代正己烷以5:4的比例加入到環(huán)己烷中，在110°C加熱回流12小時(shí)制得，1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽；然后，將1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽與氣硼酸銨反應(yīng)，從而制得1-乙基-3-甲基咪哇氟硼酸鹽。實(shí)施例161.按照下述組分和配方稱料:組成用量A-l乙醇(溶劑)20gA-2l-乙基-3-甲基咪唑氟硼酸鹽(離子液體)3gA-3l-己基-3-甲基咪唑碘鹽(離子液體)3gA-4碘0.52gA-54-叔丁基吡啶(添加劑)3gBH-蒙脫土(無(wú)機(jī)層狀化合物)1.9g2.制備電解質(zhì)及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例15,電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例171.按照下述組分和配方稱料組成用量A-l乙醇(溶劑)20gA-2碘化鋁(無(wú)機(jī)鹽)3gA-3l-己基-3-甲基咪唑碘鹽(離子液體)3gA-4碘0.82gA-5異喹啉(添加劑)3gBH-蒙脫土(無(wú)機(jī)層狀化合物)1.9g2.除了制備電解質(zhì)時(shí)用碘化鋁代替碘化鋰，用異喹啉代替4-叔丁基吡啶，其它步驟及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例12，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。實(shí)施例181.按照下述組分和配方稱料組成用量A-1乙醇(溶劑)20gA-2四乙基碘化銨(有機(jī)鹽)3gA-31-己基_3-甲基咪唑碘鹽(離子液體)3g:A-4碘0.56gA-5二苯胺(添加劑)3gBH-蒙脫土(無(wú)機(jī)層狀化合物)1.9g2.除了制備電解質(zhì)時(shí)用四乙基碘化銨代替碘化鋰，用二苯胺代替4-叔丁基吡啶，其它步驟及電池組裝和測(cè)試同實(shí)施例12，電池的光電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表I。表I用本發(fā)明制備的納米氧化物多孔薄膜制備的染料敏化太陽(yáng)能電池的光電性能<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>以上實(shí)施例所使用的原料均為化學(xué)純的原料。本發(fā)明通過上面的實(shí)施例進(jìn)行舉例說明，但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于這里所描述的特殊實(shí)例和實(shí)施方案。在這里包含這些特殊實(shí)例和實(shí)施方案的目的在于幫助本領(lǐng)域中的技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明。任何本領(lǐng)域中的技術(shù)人員很容易在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，因此本發(fā)明只受到本發(fā)明權(quán)利要求的內(nèi)容和范圍的限制，其意圖涵蓋所有包括在由附錄權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的備選方案和等同方案。權(quán)利要求1.一種復(fù)合電解質(zhì)組合物，包括以下成份和配比A.液體混合物70-99wt％；B.固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末1-30wt％；所述的固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉的粒徑在1毫米以下，比表面積為10-2000m2/g；所述的液體混合物組成如下A-1)乙醇60-99wt％；A-2)一種無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽或者它們的任意組合0-20wt％；A-3)一種離子液體或它們的任意組合1-20wt％；A-4)碘其中碘的用量與組分A-2)和組分A-3)中所含有的碘離子總量的摩爾比為1∶20-1∶2；A-5)添加劑0-20wt％。2.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽，包括鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋁鹽、銅鹽、鋅鹽或季銨鹽。3.按權(quán)利要求2所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽為碘化鋰、高氯酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、碘化鈉、碘化鉀、碘化銨、四乙基碘化銨或四丙基碘化銨。4.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述離子液體的結(jié)構(gòu)為:C+X—的任意組合，其中所述C+包括咪唑類陽(yáng)離子、吡唑類陽(yáng)離子、哌啶類陽(yáng)離子、吡咯垸類陽(yáng)離子、吡咯類陽(yáng)離子、吲哚類陽(yáng)離子、咔唑類陽(yáng)離子、季銨鹽類陽(yáng)離子、三烷基锍類陽(yáng)離子或胍鹽離子液體；所述X—包括鹵素陰離子、四氟化硼陰離子、六氟化磷陰離子、氟化銻陰離子、硝酸根離子、三氟甲基砜離子、二(三氟甲基砜)胺陰離子、氫氟酸根陰離子、六氟化鉭陰離子或六氟化鈮陰離子。5.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的離子液體的陽(yáng)離子為咪唑類陽(yáng)離子或季銨鹽類陽(yáng)離子，該咪唑類陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如下其中，Rl為碳原子數(shù)為1-2的烷基；R2為碳原子數(shù)為2-16的烷基，優(yōu)選為碳原子數(shù)為2-10的烷基，更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2-6的垸基。6.按權(quán)利要求l所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的離子液體的陰離子優(yōu)選為鹵素陰離子、四氟化硼陰離子、硝酸根離子、三氟甲基砜離子、二(三氟甲基砜)胺陰離子。7.按權(quán)利要求l所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-丙基-3-甲基咪唑碘鹽、卜異丙基-3-甲基咪唑碘鹽、1-己基-3-甲基咪唑碘鹽、1-丁基_3-甲基咪唑碘鹽、1-十六烷基-3-甲基咪哩碘鹽、l-乙基_3-甲基咪唑硝酸鹽、1-丙基-3-甲基咪唑硝酸鹽、卜異丙基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-十六烷基-3-甲基咪唑硝酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、l-丙基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-十六烷基-3-甲基咪唑硼氟酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑溴鹽、1-丙基-3-甲基咪唑溴鹽、l-異丙基-3-甲基咪唑溴鹽、1-己基-3-甲基咪唑溴鹽、l-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、1-十六烷基-3-甲基咪唑溴鹽、l-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、l-丙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-異丙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-己基-3-甲基咪眭三氟甲基磺酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、1-十六烷基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽、l-乙基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、1-丙基-3-甲基咪唑三氣磺酸胺鹽、l-異丙基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、1-己基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、1-丁基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽、1-十六烷基-3-甲基咪唑三氟磺酸胺鹽及它們的混合物。8.按權(quán)利要求2所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的添加劑A-5是一類用于改善電解質(zhì)性能的化合物，該化合物包括吡啶、4-叔丁基吡啶、3-丁基吡啶、2-戊基吡啶、2-丙基吡啶、2，4,6-三甲基吡咬、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、聯(lián)吡啶、六氫吡啶、喹啉、異喹啉、乙胺、二乙胺、三乙胺、三甲胺、苯胺、二苯胺、二丁胺或乙酰胺。9.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的無(wú)機(jī)層狀化合物包括硅酸鹽類、磷酸鹽類或金屬氧化物。10.按權(quán)利要求9所述的復(fù)合電解質(zhì)組合物，其特征在于，所述的硅酸鹽類無(wú)機(jī)層狀化合物為天然蒙脫土、Na-蒙脫土、Mg-蒙脫土、Li-蒙脫土、H-蒙脫土、人工蒙脫土或其任意混合物；蒙脫土的粒徑為l毫米以下，陽(yáng)離子交換量為80-120meq/100g。11.一種制備復(fù)合電解質(zhì)組合物的方法，包括以下步驟(1)首先按照以下液體混合物A配方稱料A-1)乙醇60-99wt%A-2)—種無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽或者它們的任意組合0-20wtW,優(yōu)選為1-10wt%A-3)—種離子液體或它們的任意組合1-20wt%A-4)碘碘的用量與組分A-2)和組分中所含有的r(碘離子)總量的摩爾比為1:20-1:2，優(yōu)選為1:10-1:5;A-5)添加劑0-20wt%，優(yōu)選為5-10wt%;(2)配置液體混合物A:將上述稱好的A-2，A-3，A-4和A-5組分料加入到A-1(乙醇)組分中混合均勻，制得液體混合物A;3)將無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B在攪拌條件下加入到步驟1)配置的液體混合物A中，并混合均勻；4)混合均勻后，在室溫下使乙醇揮發(fā)至泥漿狀，得到本發(fā)明的復(fù)合電解質(zhì)組合物;所述的固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B包括硅酸鹽類、磷酸鹽類或金屬氧化物；該粉末B的粒徑在1毫米以下，比表面積為10—2000m7g。12.按權(quán)利要求ll所述的制備復(fù)合電解質(zhì)組合物的方法，其特征在于，所述的硅酸鹽類無(wú)機(jī)層狀化合物為蒙脫土類化合物，該蒙脫土類化合物包括天然蒙脫土、Na-蒙脫土、Mg-蒙脫土、Li-蒙脫土、H-蒙脫土、人工蒙脫土或其它們?nèi)我饣旌衔?；其中蒙脫土的粒徑?毫米以下，陽(yáng)離子交換量為80-120meq/100g。全文摘要本發(fā)明涉及復(fù)合電解質(zhì)組合物，包括以下成份和配比A.液體混合物70-99wt％；B.固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉末1-30wt％；所述的固體無(wú)機(jī)層狀化合物粉的粒徑在1毫米以下，比表面積為10-2000m²/g；所述的液體混合物組成如下包括60-99wt％的乙醇、0-20wt％的一種無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽或者它們的任意組合、1-20wt％的一種離子液體或它們的任意組合、碘和0-20wt％的添加劑混合均勻，制得液體混合物A；其中碘的用量與組分A-2)和組分A-3)中所含有的碘離子總量的摩爾比為1∶20-1∶2。本發(fā)明的制備方法包括將上述稱好的各組分混合均勻，制得液體混合物A；再將無(wú)機(jī)層狀化合物粉末B在攪拌條件下加入到配置好的液體混合物A中，并混合均勻；在室溫下使乙醇揮發(fā)至泥漿狀，得到本發(fā)明的復(fù)合電解質(zhì)組合物。文檔編號(hào)B01J19/00GK101241774SQ200710063790公開日2008年8月13日申請(qǐng)日期2007年2月9日優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日發(fā)明者孟慶波,羅艷紅申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院物理研究所