Mater. Chem. Phys.：電紡納米復合聚合物共混準固態電解質的電子弛豫用于提高染料敏

DOI:10.1016/j.matchemphys.2020.122945

以分散的TiO2納米顆粒為填料，將PVDF-HFP和PMMA共混電紡，所得納米纖維多孔膜在含不同氧化還原對的電解質溶液中活化，從而制備了新型準固態電解質。其中，采用PVDF-HFP/PMMA 6wt%TiO2和LiI基氧化還原電解質制備的DSSC具有最高的電導率為2.26×10-2 Scm-1，功率轉換效率（PCE）為7.081%。使用隨機勢壘模型研究了已開發的電解質膜的電荷載流子的離子遷移動力學。通過Havriliak-Negami公式分析了離子電荷載流子的弛豫機理。可以推斷，導電性主要取決于電極極化，并且離子電荷在導電機理中表現出非德拜行為。

圖1：已開發的含TiO2納米顆粒填料的納米復合PVDF-HFP/PMMA的XRD圖譜

圖2：PVDF-HFP、PMMA和含TiO2納米顆粒填料的納米復合PVDF-HFP/PMMA的FTIR光譜

圖3：已開發材料的SEM圖像：（a）純電紡PVDF-HFP/PMMA（b）納米復合PVDF HFP/PMMA/6wt%TiO2納米顆粒

圖4：已開發的納米復合共混聚合物PVDF-HFP/PMMA/TiO2納米顆粒的電解質攝入量

圖5：基于（a）Li（b）Na（c）K（d）TBA的帶有各種氧化還原電解質的PVDF-HFP/PMMA/TiO2 NPs的奈奎斯特圖

圖6：帶有各種氧化還原電解質的已開發PVDF HFP/PMMA/TiO2 NPs的電導率和電解質攝入量的比較圖

圖7：基于（a）Li、（b）Na、（c）K和（d）TBA的帶有各種氧化還原對的已開發PVDF-HFP/PMMA/TiO2 NPs的復電導譜

圖8：（a）各種氧化還原對的σdc隨TiO2納米顆粒填料濃度的變化，（b）各種氧化還原對的跳躍頻率隨TiO2納米顆粒填料濃度的變化

圖9：基于（a）Li、（b）Na、（c）K和（d）TBA的已開發PVDF-HFP/PMMA/TiO2 NPs的介電常數譜

圖10：制備的DSSCs的光電流密度Vs施加電壓曲線：（a）PVDF-HFP/PMMA（b）PVDF-HFP/PMMA/6wt%TiO2 NPs

圖11：已開發電解質材料的合成、表征和應用的示意圖