[發明專利]染料敏化電池用二氧化鈦-五氧化二鈮核殼結構納米纖維膜的制備方法

無效

• 申請號: 201110399846.3
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102496479A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 杜平凡;熊杰;宋立新;席珍強
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042;H01G9/20;H01M14/00;H01L51/48
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種染料敏化電池用二氧化鈦-五氧化二鈮核殼結構納米纖維膜的制備方法，其特征在于該方法的步驟如下：

1）配制PVAc質量百分含量為15wt.%的DMF溶液，將體積為DMF溶液25%的表面活性劑Triton?X-100，質量2倍于PVAc的TiP，以及質量1.5倍于PVAc的C₁₀H₂₅NbO₅加入到DMF溶液中；經磁力攪拌8h獲得TiO₂/Nb₂O₅復合前驅體旋涂液，并用旋涂儀將其旋涂在FTO導電玻璃上形成一層的旋涂層；

2）配制PVAc質量百分含量為11.5wt.%的DMF溶液，將體積為DMF溶液15%的表面活性劑Triton?X-100，以及質量1.5倍于PVAc的C₁₀H₂₅NbO₅加入到DMF溶液中，經磁力攪拌8h獲得Nb₂O₅前驅體紡絲液（1）；配制PVAc質量百分含量為11.5wt.%的DMF溶液，將體積為DMF溶液15%的表面活性劑Triton?X-100，體積為DMF溶液10%的HAc，以及質量2倍于PVAc的TiP加入到DMF溶液中，經磁力攪拌8h獲得TiO₂前驅體紡絲液（2）；將前驅體紡絲液（1）和（2）分別裝入到注射器（3）和（4）中，在同軸噴絲頭（5）和接收裝置（6）間加高電壓（7），帶電液滴在電場的作用下克服自身的表面張力形成噴射細流，由微量注射泵（8）和（9）分別控制（3）和（4）的擠出速率；隨著溶劑揮發，噴射細流固化形成核-殼結構的纖維，以無序狀態直接收集在經旋涂處理的FTO導電玻璃（10）上形成復合纖維膜（11），FTO玻璃（10）由接收裝置（6）固定；

3）紡絲30min后，將收集到的纖維膜（11）干燥后放入馬弗爐燒結，以1^°C·min^-1的速率升溫至500^°C后保溫1h，得到核殼結構的TiO₂/Nb₂O₅納米纖維膜。

2.根據權利要求1所述的一種染料敏化電池用二氧化鈦-五氧化二鈮核殼結構納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中采用的旋涂儀轉速為2000r·min^-1，旋涂時間為30s。

3.根據權利要求1所述的一種染料敏化電池用二氧化鈦-五氧化二鈮核殼結構納米纖維膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2）中微量注射泵（8）即殼層的擠出速率為0.5~0.7?ml/h，微量注射泵（9）即核層的擠出速率為0.4~0.6?ml/h。

4.根據權利要求1所述的一種染料敏化電池用二氧化鈦-五氧化二鈮核殼結構納米纖維膜的制備方法，其特征在于：TiO₂/Nb₂O₅核殼結構納米纖維膜組裝的DSSC與TiO₂納米纖維膜組裝的DSSC相比，光電轉換效率η提高了24%~33%。