[发明专利]一体化两电极光充电电容器

权利要求书

1.一种一体化两电极光充电电容器，其特征在于，包括光电转换电极、活性炭对电极、活性炭储能电极、电解质溶液和透明导电玻璃；该一体化两电极光充电电容器的制备工艺包括以下步骤：

（1）制备光电转换电极：将透明导电玻璃置于浓度为40 mmol L^-1的TiCl₄水溶液中，在烘箱内于70℃保温处理30 min后，采用刮涂法在处理后的透明导电玻璃上刮涂纳米晶颗粒，然后在空气气氛中于500-520℃温度条件下烧制2-2.5 h后取出形成纳米晶薄膜，自然降温至50℃后将带有纳米晶薄膜的透明导电玻璃置于光敏染料溶液中，黑暗条件下，密封浸泡6-11 h，即得带有光电转换电极的透明导电玻璃一；

（2）制备活性炭储能电极和活性炭对电极：在步骤（1）制得的带有光电转换电极的透明导电玻璃一上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为储能电极板的透明导电玻璃一，所述活性炭储能电极与光电转换电极均与透明导电玻璃一直接接触且活性炭储能电极位于光电转换电极的上方；在另一块透明导电玻璃上刮涂活性炭浆料形成一个具有活性炭电极作为对电极的透明导电玻璃二；

（3）组装光充电电容器：将步骤（2）制得的透明导电玻璃一和透明导电玻璃二分别作为电极板依次叠放并固定，向储能电极、对电极之间的空隙注入电解质溶液，然后封装；所述电解质溶液中含有LiI和LiClO₄作为支持电解质，溶剂为碳酸二丙酯和乙腈，其中碳酸二丙酯和乙腈的体积比为1∶0-1∶5；

（4）光充电容器的光充电：闭合开关，将光电转换电极与对电极接通，光照1-5分钟后完成器件的光充电；

（5）光充电容器的放电：关闭光源，黑暗条件下0.1 -0.3 mA电流放电至0 V。

2.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：吸附光敏染料的纳米晶为TiO₂纳米晶或ZnO纳米晶。

3.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述光电转换电极为圆形，直径大小为0.2-0.6cm。

4.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：活性炭对电极为圆形，直径大小为0.2-0.6cm。

5.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：活性炭储能电极为圆形，直径大小为0.1-0.2cm。

6.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：活性炭储能电极位于纳米晶薄膜的正上方，两者外缘的距离为0.1cm。

7.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述电解质溶液中碳酸二丙酯和乙腈的体积比为1∶3。

8.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述光敏染料为二-四丁铵-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌（II）N719。

9.根据权利要求1所述的一体化两电极光充电电容器，其特征在于：所述活性炭浆料包括活性炭和水溶性粘结剂羧甲基纤维素钠，制备工艺为将活性炭与质量分数为5 %的羧甲基纤维素钠水溶液混合，搅拌均匀。