[发明专利]一种可用染料敏化太阳能充电的复合型锂离子二次电池

摘要

本发明公开了一种可用染料敏化太阳能充电的复合型锂离子二次电池，其由以下方法制备而成：1、两种电解液的制备：1.1、碘基电解液的制备；1.2、锂电池电解液；2、三种电极的制备：2.1、光阳极的制备；2.2、对电极的制备：2.2.1、LiFePO₄掺铂复合浆料的制备；2.2.2、制作对电极；2.3、锂电池负极；3、复合型锂离子二次电池的组装：3.1、制作电池盒；3.2、组装电池。该电池能够利用染料敏化产生的太阳能进行充电，并且放电稳定，具有较好的应用前景。

主权项

1.一种可用染料敏化太阳能充电的复合型锂离子二次电池，其特征在于由以下方法制备而成：1.1、两种电解液的制备：1.1.1、碘基电解液的制备：按无水LiI与I2的浓度比为0.1～0.5mol/l：0.05mol/l，将无水LiI与I2加入无水乙腈中，超声分散后搅拌均匀，得到碘基电解液；1.1.2、锂电池电解液：将LiPF6加入碳酸乙烯脂和碳酸二甲酯的混合溶液中，使LiPF6的浓度为0.1～0.3mol/l，超声分散后搅拌均匀，得到锂电池电解液；1.2、三种电极的制备：1.2.1、光阳极的制备：将TiO2多孔纳米晶负载于FTO导电玻璃上所构成的染料敏化太阳能电池的光阳极置于0.3～0.5mmol/l N719钌染料的乙醇溶液中，然后于60℃下保温浸泡16～24h，取出冷却至室温后，用无水乙醇冲掉表面附着物，干燥，得到光阳极；1.2.2、对电极的制备：1.2.2.1、LiFePO4掺铂复合浆料的制备：将LiFePO4、乙基纤维素的乙醇分散物、松油醇和氯铂酸的异丙醇溶液混合，乙基纤维素的乙醇分散物中乙基纤维素的质量分数为5～10％，氯铂酸的异丙醇溶液的浓度为0.03～0.07mol/l，LiFePO4、乙基纤维素的乙醇分散物、松油醇和氯铂酸的异丙醇溶液的物料比为2～3g:1～2g:8～10ml:2～4ml，将混合物料进行球磨，得到均匀的粘稠状的LiFePO4掺铂复合浆料；1.2.2.2、制作对电极：将LiFePO4掺铂复合浆料均匀涂覆于多孔铝片的一表面上形成薄膜涂层，在60～80℃下进行低温预热，待薄膜涂层烘干后对多孔铝片的另一表面重复上述操作，然后疏通多孔铝片上的孔洞，再在惰性气体存在条件下升温至450～500℃，保温30～60分钟，自然冷却至室温，得到对电极；1.2.3、锂电池负极：在惰性气体氛围中，将金属锂片固定铜网上，然后将其放入由锂电池隔膜材质制作的包装袋中，向包装袋中注入锂电池电解液，使锂电池电解液浸没金属锂片，密封包装袋，得到锂电池负极；1.3、复合型锂离子二次电池的组装：1.3.1、制作电池盒：将光阳极作为电池盒侧壁的一部分，光电极的TiO2多孔纳米晶活性层位于电池盒内侧，再与电池盒其他部分密封连接，制作成顶部开口的电池盒；1.3.2、组装电池：将电池盒和对电极置于惰性气体氛围中，然后将锂电池负极和对电极固定于电池盒内，且锂电池负极与光阳极相对，对电极位于在光阳极与锂电池负极之间，确保三个不同的电极之间不接触，再注入碘基电解液，使碘基电解液浸没光阳极、对电极和锂电池负极，给电池盒加盖并密封，取出电池盒，得到所述的可用染料敏化太阳能充电的复合型锂离子二次电池。