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    本案係一種電解質組成物及其製備方法，該電解質組成物具有一無機粒子及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)，該聚醯胺醯亞胺用以分散該無機粒子於該電解質組成物中。
    公开号:TW201323495A
    申请号:TW100144515
    申请日:2011-12-02
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Kuo-Chuan Ho；Jiang-Jen Lin；Ying-Chiao Wang；Kuan-Chieh Huang；Rui-Xuan Dong；Chung-Te Liu；Chun-Chieh Wang
    申请人:Univ Nat Taiwan；
    IPC主号:Y02E10-00
    专利说明:
    電解質組成物及其製備方法
    本案係一種電解質組成物及其製備方法。具體地說，本案係混合一無機粒子及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)於電解質溶液中，以形成該電解質組成物及其製備方法。
    奈米碳管(CNTs)是在1991年由日本物理學家發現(Nature 1991,354,56.)，其為一種管狀之碳分子，管上每個碳原子採取sp2混成軌道化，相互間以碳-碳σ及π鍵結合起來，形成由六邊形組成的蜂窩狀結構作為奈米碳管的骨架。按照碳管層數的不同，分為單壁奈米碳管及多壁奈米碳管。所述碳管的半徑達到奈米尺度，且具有sp2之共軛結構，因此CNTs具有較佳之導電、導熱、場發效應、韌性、剛性及高熔點等特性，可作為高分子的填充材、燃料電池離子交換膜填充材、場效電晶體、場發射顯示器、電極模組改質及氣體偵測器的改質等應用。
    由於CNTs分子間具有強大的凡得瓦爾力(van der Waals attractions)，使得CNT容易糾結纏繞(entanglement)在一起，阻礙其應用上之發展。近年來，為了提升CNTs在溶液中的分散性，其主要方法可分為化學改質法(chemical modification or chemical functionalization)，此種方法是將強酸作為氧化劑，在反應過程中於碳管的管壁或末端形成帶有含氧的官能基，將碳管切短成達數百米的短碳管，此等經過官能基化的短碳管，可以有效的分散在水溶液及不同的有機溶劑中，再利用原子轉移自由基聚合法(atom transfer radical polymerization,ATRP(J. Am. Chem. Soc. 2003,125,16015.))和開環聚合法(ring-opening polymerization(Nano Lett. 2002,2,797.))共價鍵接枝長鏈段有機分子，進而提升CNTs之分散性，但表面改質的過程中破壞了CNTs的sp2結構及長度，而導致CNTs原本性質下降，不利於應用效果。
    另一提升CNTs在溶液中的分散性的方法為物理吸附法(physisorption)或稱為非共價鍵修飾(non-covalent modification)，此種方法利用界面活性劑當作分散劑(如SDS)、或以具有極性側鏈的高分子(如PVP)纏繞在碳管四周，並施以如超音波震盪或研磨等外力、或藉由溶劑的輔助，而形成一具有奈米碳管的複合材料，其極性鏈段與溶液會形成穩定分散。
    就目前既有之技術而言，一般皆使用化學改質CNTs表面，進而可使碳管均勻分散且具穩定性佳，然而，經化學處理CNTs後，容易造成碳管斷裂而使得碳管之特有性質降低。而其他種方法合成之CNTs分散液，雖可使CNTs上包含互相排斥的官能基進而造成其彼此分散，但由於過程操作冗長且複雜，故並不適合大量生產製備。
    染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell,DSSC)於1991年由瑞士科學家M. Grtzel團隊所發明，屬於新一代之太陽能電池。DSSC主要由三部分所組成，其分別為吸附染料的奈米晶粒二氧化鈦光電極、對電極以及具有氧化還原對的電解質。一般而言，電解質為含有I-/I3 -之氧化還原對液態有機系統，雖然使用液態電解質的染料敏化太陽能電池發展至今，文獻紀錄最高光電轉換效率可達11.18%，但液態電解質卻有易揮發、洩漏與熱穩定性不佳等問題。為改善液態電解質在應用上所產生的問題，目前多以膠態電解質取代。然而相較於液態電解質，膠態電解質的離子導電度及效率都較之為低。
    本發明之目的係為提供一種電解質組成物、及/或可以用以配置該電解質組成物之膠體。
    為達上述目的，本發明提供一種電解質組成物，其包含一電解質溶液；一無機粒子，分布於該電解質溶液中；及一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，用以分散該無機粒子於該電解質溶液中。
    為達上述目的，本發明亦提供一種膠體，其包含一膠化材；一無機粒子，分布於該膠化材中；及一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，用以分散該無機粒子於該膠化材中。
    為達上述目的，本發明也提供一種電解質組成物，其包含：一膠化材，其更包含一電解質；一無機粒子，分布於該膠化材中；及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)，用以分散該無機粒子於該膠化材中。
    為達上述目的，本發明還提供一種電解質組成物，其包含：一電解質溶液；一無機粒子，分布於該電解質溶液中；及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)，用以分散該無機粒子。
    為達上述目的，本發明更提供一種配製電解質組成物之方法，包含下列步驟：a)提供一溶液；b)添加一無機粒子至該溶液中；c)添加一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)至該溶液中；d)及添加一電解質至該溶液中，以形成該電解質組成物。
    為了易於說明，本發明可藉由下述實施例以更加瞭解之。
    本案的裝置與方法將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，並使得熟習本技藝之人士可以據以完成。然本案之實施型態並不以下列實施例為限。
    實施例一-利用雙酸酐(dianhydride)作為交聯劑合成高分子聚醯胺(polymeric polyamine)之方法(醯胺-醯亞胺系統)：
    將H2N-poly(oxyethylene)-NH2(POE-2000-2)與雙酸酐以莫爾數比6：5比例合成。以100 ml之三頸瓶加入POE-2000-2(10 g,0.005 mol)溶於10 ml四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)中，再加入芳香族二酸酐4.4-氧聯酸(4,4'-Oxydiphthalic dianhydride,OPDA)(1.3 g,0.0042 mol)，以機械攪拌，全程充氮氣，溫度控制於150℃，持續反應3小時。反應以紅外光譜(IR spectra)監控，每隔一段時間取樣，直至傅立葉轉換紅外線光譜(FT-IR spectra)觀察其醯胺特性官能基peak減小，且醯亞胺官能基生成並不再增加，即得淡黃色黏稠固體之完全反應產物-具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides,POEM)，其為聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)之一種，溶解性如表一所示，而其FT-IR spectra則如第一圖中(a)所示。
    於表一中，PGMEA為丙二醇甲醚醋酸酯，NMP為N-甲基吡咯酮，“+”表可溶，“-”則表不可溶。
    另外，POEM的合成過程如下，而其他以任意比例合成之POE-2000-2/dianhydride醯胺-醯亞胺系統之製程方式亦相同。
    實施例二-利用雙酸酐作為交聯劑合成高分子聚醯胺之方法(醯胺系統)：
    將POE-2000-2與雙酸酐以莫爾數比6：5比例合成。以100 ml之三頸瓶加入POE-2000-2(10 g,0.005 mol)溶於10 ml四氫呋喃中，再加入芳香族二酸酐4.4-氧聯酸，以機械攪拌，全程充氮氣，溫度控制於150℃，持續反應3小時。反應以紅外光譜監控，每隔一段時間取樣，直至傅立葉轉換紅外線光譜觀察其雙酸酐特性官能基peak減小，且醯胺官能基生成，即得淡黃色黏稠固體之完全反應產物-具醚胺組成之聚醯胺酸(poly(oxyethylene)-segmented amidoacids)，其溶解性如表一所示，而其FT-IR spectra則如第一圖中(b)所示。
    實施例三-使用實施例一之POEM分散CNTs：
    A溶液取0.025 g之CNTs分散於4.975 g之去離子水(R=18.2 MΩ cm-2)中並震盪15分鐘後，置於圓底燒瓶內並以磁石攪拌；B溶液取0.5 g POEM溶於4.5 g去離子水中，待AB溶液分散均勻後隨即混合，於此AB溶液中，POEM與CNTs之重量比為20:1，以下說明書中所提及之POEM/CNTs，其未特別表明者，POEM與CNTs之重量比亦為20:1。在第二圖中，於UV 550 nm吸收下，AB溶液(即POEM/CNTs混合溶液，第二圖(a))至第9天仍具有良好之分散性，且經實驗證實，CNTs在POEM/CNTs混合溶液中直至第30天，依舊具有良好之分散性，顯見其穩定性乃大幅提升。反觀僅單純震盪之CNTs(第二圖(b))及未經震盪之CNTs(第二圖(c))，其相較於混合在含POEM溶液中之CNTs，分散性顯然較差。
    上述POEM/CNTs混合溶液，可經由減壓溶縮、加熱、揮發、冷凍乾燥成為糊狀(paste)態、膠狀(gel)態或粉狀(powder)態，以利保存或添加使用。而上述任何型態(液態、半液態或固態)之POEM/CNTs複合物，均得利用表一所列之溶液或其任意組合，加以稀釋/混合使用。
    而POEM/CNTs複合物中，POEM之分子量範圍為2000~200000 g/mol，其中POEM/CNTs重量比範圍在1:100~100:1內，CNTs均得以被良好分散。
    請參見第三圖，其為CNTs在含有POEM之溶液中(第三圖(a))及未含有POEM之溶液中(第三圖(b))的穿透式電子顯微鏡影像，透過第三圖之(a)及(b)之對比，可知CNTs在含有POEM之溶液中，的確含有較佳之分散性。
    惟必須說明的是，上述CNTs可以為單壁或多壁奈米碳管，亦可與任何無機粒子混合或替代之。舉例而言，無機粒子可以為黏土、雲母、碳材、二氧化鈦粒子、銀粒子、金粒子、白金粒子、氧化鐵粒子等或其任意組合，且所述粒子並非必以圓形為限；而該碳材具有層狀型態、管狀型態、球狀型態等或其任意組合，例如球狀之碳黑及層狀之石墨等。
    此外，上述POEM/CNTs混合溶液適當回收處理(如經溶劑清洗及離心)後，可得到單一根POEM/CNTs複合物，而得回收再使用。
    範例四(比較例)-使用範例二之具醚胺組成之聚醯胺酸進行範例三之製程，發現瓶身底部有大量碳管沉澱。
    範例五(比較例)-使用範例二之具醚胺組成之聚醯胺酸進行範例三之製程，但製程中之CNTs未經震盪，亦發現瓶身底部有大量碳管沉澱。
    範例六(比較例)-以單純未反應之poly(oxyethylene)-amine、或單純未反應之雙酸酐進行範例三之製程，得到聚集沉澱之碳管聚集物。
    透過上述範例三～六等比較例之結果，可知如CNTs等之無機粒子，在含有POEM之溶液中，的確含有較佳之分散性。
    範例七-使用範例一之POEM製備含POEM/CNTs膠態電解質，其步驟如下：
    a)利用範例三製備之POEM/CNTs混合溶液，以冷凍乾燥方式得到POEM/CNTs paste；b)取0.1M LiI(0.603g)、0.05M I2(0.5715g)、0.6M 1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘(1,2-Dimethyl-3-propylimidazolium Iodide,DMPII)(7.182g)及0.5M磷酸三丁酯(tributyl phosphate,TBP)(3.0375g)溶於甲氧基丙腈(Methoxypropionitrile,MPN)(41.7091ml)，並以超音波震盪至完全分散以製備液態電解質；c)加入5 wt%之膠化材(在本實施例中係使用聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP)，惟亦可以它種膠化材替代)於液態電解質中(3g液態電解質與0.158g p(VDF-co-HFP))，形成膠態電解質；及d)將POEM/CNTs paste以不同濃度(0.05、0.25、2及5 wt%)加入膠態電解質中。
    範例八-使用範例一之POEM，製備含POEM之膠態電解質，其步驟如下：
    將POEM以0.25 wt%之濃度，加入範例七步驟c)所獲得之膠態電解質中，視為範例七之對照組。
    請參閱第四圖，其為範例七及八產物之傅立葉轉換紅外線光譜，其中第四圖(a)為僅含POEM之膠態電解質的光譜，第四圖(b)為不含POEM或POEM/CNTs paste之膠態電解質的光譜，第四圖(c)為含0.25 wt% POEM/CNTs paste之膠態電解質的光譜，第四圖(d)則為含2.00 wt% POEM/CNTs paste之膠態電解質的光譜。
    透過第四圖之分析，可得知當加入0.25 wt%的POEM/CNTs paste於膠態電解質中，POEM上氧乙烯基(oxyethylene group)之非對稱伸縮震動(asymmetric stretching)將會移到低波數(由1612至1598cm-1)，這表示POEM將會與電解質中來自於LiI的Li+離子產生鰲合作用。另外，當POEM/CNTs paste加入膠態電解質大於等於2 wt%時，不只因為鰲合作用更強烈而使得POEM上氧乙烯基之非對稱伸縮震動移到1593cm-1，另一方面由於POEM上醯胺基將會與p(VDF-co-HFP)上的氟產生氫鍵，所以醯胺基亦往低波數移動(由1545至1538cm-1)。
    請參閱第五圖，其為透過熱示差掃瞄分析儀(Differential scanning calorimetry,DSC)，分析含有不同比例POEM或POEM/CNTs複合物的p(VDF-co-HFP)膠態電解質之結果。其中第五圖(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及(f)分別為不含POEM/CNTs複合物之膠態電解質、含0.25 wt% POEM複合物之膠態電解質、含0.05 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、含0.25 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、含2.00 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、及含5.00 wt% POEM/CNTs之膠態電解質之熱圖譜(thermograms)。
    透過第五圖可知，不含POEM/CNTs複合物之純p(VDF-co-HFP)膠態電解質(第五圖(a))，在加入0.25 wt% POEM/CNTs後，會造成整體膠態電解質結晶度上升(第五圖(b))，證明POEM與p(VDF-co-HFP)有很強的氫鍵交互作用。而若是加入適量的POEM/CNTs(第五圖(c)及(d))於膠態電解質中，反而可以得到最小的結晶度，其來自CNTs優異的長寬比(aspect ratio)，而能夠因為分散均勻而破壞結晶度。但當加入過量的POEM/CNTs(第五圖(e)、(f))於膠態電解質中，POEM與p(VDF-co-HFP)接觸機會變大，產生的氫鍵也跟著上升，而且因為碳管分散性下降，故破壞結晶度的能力下降，因此其結晶度就逐漸增加。第五圖(f)之結晶度以超過第五圖(a)之結晶度，亦可證明POEM有幫助p(VDF-co-HFP)提升結晶度的能力。
    由UV-vis在550nm的吸收值(Abs.550)可以了解碳管分散的情形，分散越好，吸收度越高。經實驗證實，當加入POEM/CNTs於液態電解質中，無論量的多少，其吸收值與在一般溶劑(如水或DMF)相比較都下降了，其歸因於碳管在電解質的環境中，會因其庫倫作用力被外在的離子遮蔽，故分散性下降，當加入p(VDF-co-HFP)形成膠態電解質時，由於其環境更加固化，而使得碳管之分散性益加下降。由於CNTs無論在液態或膠態電解質的環境中，其分散性均不好，而透過上開針對POEM/CNTs複合物所作之測試可知，含有適量POEM/CNTs複合物之液/膠態電解質，其中之CNTs均具有非常良好之分散性，更顯POEM/CNTs複合物及含有此複合物之優點。
    範例九-分析POEM/CNTs對膠態電解質的產生的離子擴散能力影響：
    請參閱第六圖為一穩態電流電壓曲線(Steady-state current-voltage curve)圖，其為利用電化學掃瞄顯微鏡(SECM)控制之線性掃描伏安法(Linear sweep voltammetry,LSV)來分析膠態電解質中I-/I3-離子之擴散能力。其中第六圖(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及(f)分別為不含POEM/CNTs複合物之膠態電解質、含0.25 wt% POEM複合物之膠態電解質、含0.05 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、含0.25 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、含2.00 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、及含5.00 wt% POEM/CNTs之膠態電解質的穩態電流電壓曲線。
    透過第六圖可以得知，當加入POEM/CNTs或POEM於膠態電解質中時，其離子擴散能力的趨勢與結晶度(象映於第五圖)大致上呈現反比關係，此乃因結晶度越高，表示離子在環境中之移動越不容易。唯一不同者，在於加入0.25 wt% POEM於膠態電解質時，其結晶度比純p(VDF-co-HFP)膠態電解質還高，但離子擴散能力也比較高，此係歸因於POEM會與Li+產生鰲合作用，並使得I-離子擴散能力上升，所以離子擴散能力不降反升。
    範例十-分析POEM/CNTs之膠態電解質於照光下電池介面阻力的影響：
    請參閱第七圖，其為利用恆電位分析儀(potentiostat/galvanostat)在FRA2模式下，以標準光源100 mW cm-2光照，以分析電池介面阻力的影響之電化學阻抗頻譜(Electrochemical impedance spectra,EIS)。其中第七圖(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及(f)分別為不含POEM/CNTs複合物之膠態電解質、含0.25 wt% POEM複合物之膠態電解質、含0.05 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、含0.25 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、含2.00 wt% POEM/CNTs之膠態電解質、及含5.00 wt% POEM/CNTs之膠態電解質的電化學阻抗頻譜。
    透過第七圖可以得知，膠態電解質中離子擴散之介面阻力(Warburg resistance,Rw)，係與線性掃描伏安法(LSV)之分析結果成反比。亦即，當離子擴散能力越大時，其介面阻力將越小。
    範例十一-分析POEM/CNTs膠態電解質於照光下影響效率的能力：
    範例十一效率分析設備如下：染料敏化太陽能電池(DSSCs)之表面係以等級A之太陽模擬光量測系統(solar simulator,PEC-L11,AM1.5G,Peccell Technologies,Inc.)及矽電池(incident silicon cell,PECSI01,Peccell Technologies,Inc.)照射。DSSCs之光電化學特性(photoelectrochemical characteristics)係以恆電位分析儀(PGSTAT 30,Autolab,Eco-Chemie,the Netherlands)紀錄。
    在光電化學反應中，當離子的擴散能力越高(介面阻力越小)時，其短路電流密度(short-circuit current density,J SC)都會上升，導致功率轉換效率(power-conversion efficiency,η)因此上升。實驗顯示，當加入0.25 wt%之POEM/CNTs於膠態電解質中時，可獲得最好的J SC與η，其分別為15.3 mA cm-2與6.86%。相較於純p(VDF-co-HFP)膠態電解質之J SC與η，其分別為9.6 mA cm-2與4.63%之情況下，可得知此POEM/CNTs混成材料，對於效率之提升有明顯的幫助。
    具體而言，以下所列之例示實施例可以對本發明作更清楚的描述。
    1.　一種電解質組成物，其包含一電解質溶液；一無機粒子，分布於該電解質溶液中；及一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides,POEM)，用以分散該無機粒子於該電解質溶液中。
    2.　如例示實施例1，其更包含一膠化材，該膠化材則為一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))，該無機粒子為一奈米碳管，該電解質組成物則為一膠態電解質組成物。
    3.　一種膠體，其包含：一膠化材；一無機粒子，分布於該膠化材中；及一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，用以分散該無機粒子於該膠化材中。
    4.　如例示實施例3，其中該無機粒子選自一黏土、一雲母、一碳材、一二氧化鈦粒子、一銀粒子、一金粒子、一白金粒子、一氧化鐵粒子或其任意組合，該碳材具有一層狀型態、一管狀型態、一球狀型態或其任意組合，該膠化材則為一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))。
    5.　如例示實施例4，其更包含一電解質，其中該無機粒子為一奈米碳管。
    6.　一種電解質組成物，其包含：一膠化材，其更包含一電解質；一無機粒子，分布於該膠化材中；及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)，用以分散該無機粒子於該膠化材中。
    7.　如例示實施例6，其中該聚醯胺醯亞胺為一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，該無機粒子選自一黏土、一雲母、一碳材、一二氧化鈦粒子、一銀粒子、一金粒子、一白金粒子、一氧化鐵粒子或其任意組合，該碳材具有一層狀型態、一管狀型態、一球狀型態或其任意組合，該膠化材則為一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))。
    8.　一種電解質組成物，其包含：一電解質溶液；一無機粒子，分布於該電解質溶液中；及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)，用以分散該無機粒子。
    9.　一種配製電解質組成物之方法，包含下列步驟：提供一溶液；添加一無機粒子至該溶液中；添加一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)至該溶液中；及添加一電解質至該溶液中，以形成該電解質組成物。
    10.　如例示實施例9，其更包含添加一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))至該溶液中，其中該聚醯胺醯亞胺為一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，該無機粒子選自一黏土、一雲母、一碳材、一二氧化鈦粒子、一銀粒子、一金粒子、一白金粒子、一氧化鐵粒子或其任意組合，該碳材具有一層狀型態、一管狀型態、一球狀型態或其任意組合，該電解質組成物則為一膠態電解質組成物。
    由上述範例及實施例可以得知，本發明所製作之具高離子擴散能力的POEM/CNTs膠/液態電解質，於照光下可得到相對低的離子擴散阻力。且此電解質於照光下可得到高效率之半固態染料敏化太陽能電池，並可應用於所有型態之對電極、染料、工作電極與照光方式下。具體而言，本發明POEM/CNTs膠/液態電解質，在0.25 wt% POEM/CNTs(1/20)(w/w)，亦即CNTs僅需0.011 wt%之極低量下，即可使光電轉換效率增加2.23%。也因此，相對於未添加POEM/CNTs之膠態電解質，POEM/CNTs之膠態電解質，其成本不會增加太多，卻可明顯提升其光電轉換效率。此外，POEM/CNTs電解質可附加運用於染敏太陽能電池電解質、塗料、分散碳管漿、複合材料等多樣領域或高附加價值產品，對光電產業有非常實用之價值。
    小結以上所述，本發明利用一具有醯胺與亞醯胺官能基之高分子材料製備奈米碳管(POEM/CNTs)之分散混合材料，並將此溶液冷凍乾燥製備成為paste，衍生應用於染料敏化太陽能電池之p(VDF-co-HFP)膠態電解質。實驗證實DSSCs效能之提升，來自電解質之結晶度被分散均勻的CNTs破壞，且醯胺與亞醯胺官能基之高分子可與Li+產生鰲合作用，因此得到較優異之擴散能力I-/I3 -氧化還原對。具體來說，因為POEM/CNTs提供優化之離子擴散能力，使電解質I-/I3 -的外顯擴散係數(apparent diffusion coefficients,D app)分別高達2.10×10-6 cm2s-1與1.24 cm2s-1，因此提供較小的Warburg阻抗(Rw=4.27Ω)。而配備POEM/CNTs膠態電解質DSSCs，量測所得之光電轉換效率由4.63%上升至6.86%，當具有明顯之進步。
    惟值得注意者，縱使本案已由上述之實施例所詳細敘述而可由在此領域具通常知識者任施匠思而為諸般修飾，然該等修飾皆不脫離如附申請專利範圍所欲保護者。
    第一圖為傅立葉轉換紅外線光譜(FT-IR spectra)。
    第二圖為不同處理之CNTs的分散性與靜置日期關係圖。
    第三圖為不同處理之CNTs的穿透式電子顯微鏡影像。
    第四圖為傅立葉轉換紅外線光譜。
    第五圖為熱示差掃瞄分析儀之熱圖譜。
    第六圖為穩態電流電壓曲線圖。
    第七圖為電化學阻抗頻譜。
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種電解質組成物，其包含：一電解質溶液；一無機粒子，分布於該電解質溶液中；及一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，用以分散該無機粒子於該電解質溶液中。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之電解質組成物，其更包含一膠化材，該膠化材則為一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))，該無機粒子為一奈米碳管，該電解質組成物則為一膠態電解質組成物。
    [3] 一種膠體，其包含：一膠化材；一無機粒子，分布於該膠化材中；及一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，用以分散該無機粒子於該膠化材中。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之膠體，其中該無機粒子選自一黏土、一雲母、一碳材、一二氧化鈦粒子、一銀粒子、一金粒子、一白金粒子、一氧化鐵粒子或其任意組合，該碳材具有一層狀型態、一管狀型態、一球狀型態或其任意組合，該膠化材則為一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述之膠體，其更包含一電解質，其中該無機粒子為一奈米碳管。
    [6] 一種電解質組成物，其包含：一膠化材，其更包含一電解質；一無機粒子，分布於該膠化材中；及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)，用以分散該無機粒子於該膠化材中。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之電解質組成物，其中該聚醯胺醯亞胺為一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，該無機粒子選自一黏土、一雲母、一碳材、一二氧化鈦粒子、一銀粒子、一金粒子、一白金粒子、一氧化鐵粒子或其任意組合，該碳材具有一層狀型態、一管狀型態、一球狀型態或其任意組合，該膠化材則為一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))。
    [8] 一種電解質組成物，其包含：一電解質溶液；一無機粒子，分布於該電解質溶液中；及一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)，用以分散該無機粒子。
    [9] 一種配製電解質組成物之方法，包含下列步驟：提供一溶液；添加一無機粒子至該溶液中；添加一聚醯胺醯亞胺(polyamide-imide)至該溶液中；及添加一電解質至該溶液中，以形成該電解質組成物。
    [10] 如申請專利範圍第10項所述之方法，其更包含添加一聚偏二氟乙烯-共聚-六氟丙烯(poly(vinyidene fluoride-co-hexafluoro propylene),p(VDF-co-HFP))至該溶液中，其中該聚醯胺醯亞胺為一具醚胺組成之聚醯胺及聚醯亞胺(poly(oxyethylene)-segmented amides and imides)，該無機粒子選自一黏土、一雲母、一碳材、一二氧化鈦粒子、一銀粒子、一金粒子、一白金粒子、一氧化鐵粒子或其任意組合，該碳材具有一層狀型態、一管狀型態、一球狀型態或其任意組合，該電解質組成物則為一膠態電解質組成物。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    TWI429697B|2014-03-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100144515A|TWI429697B|2011-12-02|2011-12-02|電解質組成物及其製備方法|TW100144515A| TWI429697B|2011-12-02|2011-12-02|電解質組成物及其製備方法|
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