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阴离子为羧酸根和芳环共轭的离子液体在染料敏化太阳能电池中的应用
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院广州能源研究所可再生能源与天然气水合物重点实验室,广州510640, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(21103194,21273241);广州市珠江科技新星专项(2012061);中国科学院广州能源研究所所长创新基金(y007r71001)资助项目
中文摘要:

提出了利用p-π共轭效应设计离子液体的方法,p-π共轭效应可以有效分散阴离子的负电荷,降低离子液体中阴阳离子之间的库仑引力,以得到低粘度的离子液体.所设计的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑苯甲酸(EMIB)和1-乙基-3-甲基咪唑异烟酸(EMIIN)(它们的阴离子中羧酸根和芳环为p-π共轭结构),这两种离子液体都达到了较低的粘度(EMIB为42mPa·s,EMIIN为27mPa·s).进一步将这两种离子液体做成电解质,应用在染料敏化太阳能电池中,通过优化电解质的组成,EMIB基电解质达到了1.43mS·cm-1的电导率和1.45×10-7cm2·s-1的I-3的扩散系数,而EMIIN基电解质的电导率和I-3扩散系数分别为1.63mS·cm-1和2.01×10-7cm2·s-1,后者电导性能的提高主要和EMIIN粘度较低有关系.进一步将这两种电解质组装成电池,在300W·m-2的光强下测得EMIB基电池和EMIIN基电池的效率分别为2.85%和4.30%.

英文摘要:

A method of utilizing p-π conjugation effects for obtaining low-viscosity ionic liquids is presented.p-π conjugation effectively disperses anionic charge and reduces Coulombic interactions.Ionic liquids prepared in this study were 1-ethyl-3-methylimidazolium benzoate (EMIB) and 1-ethyl-3methylimidazolium isonicotinate (EMIIN).They have carboxyl and aromatic ring p-π conjugated anions,and achieve low viscosities of 42 and 27 mPa · s,respectively.EMIB and EMIIN were employed as electrolytes,which were used to construct dye-sensitized solar cells (DSCs).After optimizing the composition,the ionic conductivity and triiodide ionic diffusion constant for the EMIB-based electrolyte were 1.43mS · cm-1 and 1.45 × 10-7cm 2 · s-1,respectively.For the EMIIN-based electrolyte,the ionic conductivity and triiodide ionic diffusion constant were 1.63mS · cm-1 and 2.01×10-7cm 2 · s-1,respectively.These were higher than the corresponding values for the EMIB-based electrolyte because of EMIIN s lower viscosity.DSCs based on these two electrolytes attained satisfactory energy conversion efficiencies of 2.85% and 4.30% for EMIB and EMIIN,respectively,under an illumination intensity of 300 W · m-2.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781