碘化铝一次电池和染料敏化太阳能电池研制成功

    最近，中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室的孟庆波研究员、李泓副研究员与复旦大学傅正文教授合作，将碘化铝电解质应用于一次电池和染料敏化太阳能电池，取得了良好效果。他们发现，铝碘接触可以形成一种新型的原电池—铝碘电池。采用他们研究的单碘离子固体电解质证明，这种铝碘电池的工作原理基于碘离子传导。通常的Al基电池以及Li/I2电池均是基于阳离子的输运，这是第一次单纯基于阴离子输运的电池体系被发现。Al基电池由于Al离子在表面膜的扩散较慢存在Al电极活性较低的缺点，传统的锂碘电池放电电流较小。新的基于碘离子固体电解质的铝碘电池放电速率高，而且具有成本低廉{TodayHot}、环境友好的优点。该研究对于开发其它的基于阴离子传导的电池体系具有较好的启示作用。染料敏化太阳能电池中的电解质一般使用LiI等对水敏感的物质，因此无水条件的要求增加了电池制造的成本。另外，电解质中采用的腈类有机溶剂为有毒溶剂。如果长期使用，这些溶剂对环境和人类的健康都会产生不良影响，不利于这种太阳能电池的推广应用。在他们原有工作的基础上，以乙醇为溶剂，在大气环境下，通过在溶液中加入铝和碘原位反应制备了碘化铝电解质，将其直接应用于染料敏化太阳能电池，取得了5.9%的高光电转化效率。这种新型的碘化铝电解质具有成本低廉、制备容易、性能优良、环境友好等四大优点，为染料敏化太阳能电池电解质的研究开辟了新的途径。     电化学能量存储与转化器件的研究与开发，包括一次电池、二次电池、超级电容器、染料敏化太阳能电池、及燃料电池等，对缓解能源与环境危机、提高人类生活水平有着重要影响。环境友好、成本低廉、安全高效的电解质对电化学能量存储与能量转化器件的实际应用起着重要的推进作用。上述结果已申请三项国家发明专利，相关文章发表在最近出版的J. Am. Chem. Soc. (128, 8720-8721, 2006)期刊上。该项工作得到了“863”计划和中科院“百人计划”的支持。 

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