TW201223961A - Electrolyte formulations - Google Patents

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TW201223961A
TW201223961A TW100135333A TW100135333A TW201223961A TW 201223961 A TW201223961 A TW 201223961A TW 100135333 A TW100135333 A TW 100135333A TW 100135333 A TW100135333 A TW 100135333A TW 201223961 A TW201223961 A TW 201223961A
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electrolyte formulation
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TW100135333A
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Kentaro Kawata
Nikolai Mykola Ignatyev
Michael Schulte
Hiroki Yoshizaki
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Merck Patent Gmbh
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Description

201223961 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於包含至少一種氟三氰硼酸咪唑鏽或氟三氰 硼酸吡咯啶鑌的電解質調配物，及其在諸如光電電池、發 光裝置、電致變色或光電變色裝置、電化學感測器及/或 生物感測器之電化學及/或光電子裝置中的用途，較佳關 於其在染料或量子點敏化太陽能電池中的用途。 【先前技術】 電解質調配物形成電化學友/或光電子裝置的關鍵部 分’且裝置之效能主要取決於此等電解質之各種組份的物 理及化學性質。 術語電解質以下文定義之電解質調配物之含義在本文中 使用且在本發明内將與電解質調配物同等地使用。 仍阻礙許多電化學及/或光電子裝置及特定言之染料或 量子點敏化太陽能電池的工業應用的因素為由以有機溶劑 為主之電解質的揮發性所引起的可靠性問題，在例如DSC 面板中維持電解質密封極其困難，該面板必須承受每曰曰 夜循環之溫差及電解質之併發熱膨脹。縮寫DSC意謂染料 敏化太陽能電池。此問題原則上可藉由使用以離子液體為 主之電解質解決。關於評述「染料敏化太陽能電池用離子 液體電解質」，參見Gorlov及L. Kloo,仏/_ τ>⑽,， 2008，第2655頁至第2666頁。 離子液體或液體鹽通常為由有機陽離子及通常無機陰離 子組成的離子物質，通常具有低於373 κ的熔點。近來多 158223.doc 201223961 種二元離子液體電解質已經應用於染料敏化太陽能電池。
WO 2007/093961 及 WO 2009/083901 描述迄今為止用於 DSC 的以離子液體為主之電解質的最高功率轉換效率，該電解 質含有大量的具有四氰硼酸（TCB)陰離子之有機鹽。 然而’仍需要新穎及經改良的以離子液體為主之電解 質’其具有改良的DSC效率，尤其在低於室溫及大大超過 液體發生冷凍及沈澱之溫度的溫度下（亦即在〇。〇至2〇»c之 範圍内）。 【發明内容】 因此本發明之目標為提供電解質調配物，其在廣泛溫度 範圍上、尤其另外在低溫下用於諸如光電電池、發光裝 置、電致變色或光電變色裝置、電化學感測器及/或生物 感測器之具有增加之功率轉換效率的電化學及/或光電子 裝置，尤其用於染料或量子點敏化太陽能電池，尤其較佳 用於染料敏化太陽能電池。低溫定義為在〇°c與20〇c之間 的溫度範圍。 令人驚If地發現包含敦三氰蝴酸陰離子之電解質調配物 滿足該等需要。 咸信包含氟三氰硼酸陰離子之調配物在如上文所定義之 低溫下降低氧化還原-偶合物質（例如〗-及込-)之能斯脫擴散 阻力（Nernst diffusion resistance)及反電極上之電荷轉移阻 力。 因此本發明首先係關於包含至少一種式⑴化合物的電解 質調配物 158223.doc 201223961
Kt+[BF(CN)3]- (i) 其中Kt+為選自由以下組成之群之有機陽離子 〇米唾鏽 吡咯咬鏽
其中取代基 R至R〗Q彼此獨立地各自表示 Η，假定R1'及R4'不同時為Η且不同時全氟化， 具有1至20個C原子的直鏈或分支鏈烧基，其視情況可氟化 或全氟化， 具有2至20個C原子及一或多個雙鍵的直鏈或分支鏈烯基， 其視情況可氟化或全氟化， 具有2至20個C原子及一或多個參鍵的直鏈或分支鏈炔基， 其視情況可氟化或全氟化，或為具有2至8個c原子的直鏈 或分支鏈烷氧基烷基。 具有咪嗤鑌陽離子之式⑴化合物可自W〇 2004/072089 中獲知。然而，WO 2004/072089並未描述包含如上所述式 (I)化合物之電解質調配物，且其並未揭示此等化合物作為 電解質調配物的組份用於指定電化學及/或電光裝置 '尤其 用於DSC的特定效用。 JP2004-175666另外描述類似的有機鹽，其意謂具有式 [(CN)aX4-aB]·陰離子之鏽鹽，其中X為齒素原子且a為整數 158223.doc 201223961 1至3。在其中揭示三氟氰硼酸根作為較佳陰離子。此外， 此文獻僅揭示含有三氟氰领酸！_乙基_3_甲基味唾鎮、三氣 氰硼酸四乙基銨或三氟氰硼酸三曱基_丙基銨的電解質調 配物。沒有暗示如上所述之式⑴化合物將展示如下所示之 該等優異性質。 因此本發明為在先前技術之知識以外的選擇發明。 電解質調配物可包括或包含該等必要或視情；選用的組 伤、基本上由其組成或由其組成。 具有1至20個C原子的直鏈或分支鏈烷基表示具有丨個、2 個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、1〇個、u 個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、i8個、⑽ 或20個C原子的烷基，例如甲基、乙基、異丙基、正丙 基、異丁基、正丁基、第三丁基、正戊基、卜甲基丁基、 2-甲基丁基或3-甲基丁基、M•二甲基丙基、以·二甲基丙 基或2,2-二甲基丙基、〗_乙基丙基、正己基、正庚基、正 辛基、乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二 烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷 基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基或二十烷基， 其可視情況氟化或全氟化。術語「全氟化」意謂在指定烷 基中所有Η原子經F原子取代。術語「氟化」意謂指定烷基 中至少一個Η原子經F原子取代。 具有2至20個C原子的直鏈或分支鏈烯基（其中亦可存在 複數個雙鍵）為例如烯丙基、2-丁烯基或3_ 丁烯基、異丁烯 基、第二丁烯基，此外為4_戊烯基、異戊烯基、己烯基、 158223.doc 201223961 庚烯基、辛烯基、-C#”、-C1〇Hl9至-QoH39,較佳為烯丙 基、2-丁烯基或3-丁烯基、異丁烯基、第二丁烯基，此外 較佳為4-戊烯基、異戊烯基或己烯基，其可視情況氟化或 全氟化。 具有2至20個C原子的直鏈或分支鏈炔基（其令亦可存在 複數個參鍵）為例如乙炔基、1_丙炔基或2_丙炔基、2_丁炔 基或3-丁炔基，此外為4-戊炔基、3_戊炔基、己炔基、庚 炔基、辛炔基、、-CwH”至-C20H37，較佳為乙炔 基、1-丙炔基或2-丙炔基、2-丁炔基或3_丁炔基、4_戊炔 基、3-戊炔基或己炔基，其可視情況氟化或全氟化。 具有2至12個C原子的直鏈或分支鏈烷氧基烷基為例如甲 氧基曱基、1-曱氧基乙基、N甲氧基丙基、丨_甲氧基·入甲 基-乙基、2-曱氧基-丙基、2-甲氧基-2-甲基·丙基、甲氧 基丁基、1-甲氧基-2,2-二甲基-乙基、丨_甲氧基·戊基、^ 曱氧基己基、1-甲氧基-庚基、乙氧基甲基、丨_乙氧基乙 基、1-乙氧基丙基、卜乙氧基-2-曱基·乙基、^乙氧基丁 基、1-乙氧基-2,2-二甲基-乙基、1_乙氧基戊基、卜乙氧基 己基、1-乙氧基庚基、丙氧基甲基、丨_丙氧基乙基、卜丙 氧基丙基、1-丙氧基_2_甲基-乙基、丙氧基丁基、i•丙氧 基-2,2-二甲基-乙基、1-丙氧基戊基、丁氧基甲基、丨丁氧 基乙基、1· 丁氧基丙基或i•丁氧基丁基。尤其較佳為甲氧 基甲基、1-曱氧基乙基、2-曱氧基-丙基、卜甲氧基丙基、 2-曱氧基-2-曱基-丙基或1·甲氧基丁基。 取代基R1’及R4’彼此獨立地各自較佳為具有i至2〇個c原 15S223.doc 201223961 子的視隋况可氟化或全氟化的直鏈或分支鏈烷基，或具有 -個C原子的假定R1及R4不同時全氟化的直鏈或分支鏈 烷氧基烷基，尤其較佳為甲基、乙基、異丙基、丙基'丁 基 '第-T基、第三丁基、正戊基或正己基。其極尤其較 佳為曱基乙基、正丁基或正己基。在。比η各咬鑌或嗦唾錄 中，兩個取代基R1，及R4,較佳不同。 根據本發明，式⑴化合物的適合取代基R2，、R3.及R5,至 R ，除Η之外，較佳為（^至^⑺烷基，特定言之^至匕烷 基。 在各情況下，取代基^、R3·、R5jRlG.彼此獨立地尤其 為Η、甲基、乙基、異丙基丙基、丁基、第二丁基或第 二丁基。咪唑鏽環的R5’尤其較佳為Η、曱基、乙基、異丙 基、丙基或正丁基，尤其較佳為Η或曱基。咪唑鏘環的r2. 及R3’較佳為Η。吡咯啶鑌環的取代基R2.、R3.、R5·至Rl0，較 佳為Η。 較佳ι，ι-二烷基吡咯啶鏽陽離子為例如1}1二曱基-吡咯 疋鑌1_曱基_1·乙基°比哈咬鑌、1-甲基-1-丙基η比Β各咬鑌、 ^曱基_1- 丁基吡咯啶鏽、卜甲基·戊基吡咯啶鑷、卜曱 基-1-己基吡咯啶鏽、1·曱基_丨_庚基吡咯啶鏽、“甲基4· 辛基吡咯啶鑌、1-甲基壬基吡咯啶鑌、丨甲基_丨·癸基吡 咯啶鑌、1，1-二乙基吡咯啶鑌、卜乙基丙基吡咯啶鑌、 1-乙基_1·丁基吡咯啶鏽、卜乙基•戊基吡咯啶鏽、卜乙 基-1-己基吡咯啶鑌、1-乙基_丨_庚基吡咯啶鏽、卜乙基-卜 辛基吡咯啶鏽、1 ·乙基_丨_壬基吡咯啶鏽、卜乙基_丨·癸基吡 158223.doc 201223961 略啶鏽、1，1 ·二丙基吡咯啶鏽、丨_丙基_丨-甲基吡咯啶鏽、 1-丙基-1-丁基吡咯啶鑌、丨_丙基-丨_戊基吡咯啶鏽、丨_丙 基-1-己基吡咯啶鏽、丨-丙基庚基吡咯啶鏽、丨_丙基 辛基吡咯啶鑌、1_丙基_丨_壬基吡咯啶鑌、丨丙基_丨_癸基吡 0各咬鏽、1，1-二丁基吡咯啶鑌、丁基4-甲基吡咯啶鏽、 1-丁基-1-戊基吡咯啶鑌、i_丁基-丨_己基吡咯啶鏽、^丁 基-1-庚基吡咯啶鑌、1-丁基-丨_辛基吡咯啶鑌、丁基-^ 壬基°比咯啶鏽、1-丁基-1-癸基吡咯啶鏽、〗，！_二戊基吡咯 啶鏽、1-戊基-1-己基吡咯啶鑌、丨·戊基_丨_庚基η比咯啶鏽、 1-戊基-1-辛基η比咯啶鑌、丨_戊基-丨_壬基吡咯啶钂、丨戊 基-1-癸基啦咯啶鏽、Μ_二己基吡咯啶鏽、丨_己基·丨庚基 吡咯啶鏽、1-己基-1·辛基吡咯啶鏽、己基_丨_壬基吡咯啶 鏽、1-己基-1-癸基吡咯啶鑌、lsl_二己基吡咯啶鏽、丨_己 基-1-庚基D比略嚏鑌、1-己基-1-辛基n比略咬鏽、丨_己基·1_ 壬基吡咯啶鏽、1 _己基_丨_癸基吡咯啶鑌、i，丨-二庚基吡咯 啶鏽、1-庚基-1-辛基吡咯啶鑌、卜庚基_丨_壬基吡咯啶鏽、 1-庚基-1-癸基。比嘻。定鑌、1，1_二辛基β比略咬鑌、1_辛基_1_ 壬基吡咯啶鏽、1 _辛基_ 1 _癸基吡咯啶鏽、丨，丨·二壬基吡咯 啶鏽、1·壬基-1-癸基吡咯啶鑌或丨’^二癸基吡咯啶鏽。極 尤其較佳為1·丁基-1_甲基吡咯啶鑌或卜丙基曱基吡咯啶 鎮。 較佳1-烷基-1-烷氧基烷基吡咯啶鏽陽離子為例如丨-^-甲 氧基乙基）-1-曱基吼咯啶鏽、i-p-曱氧基乙基）乙基吼 咯啶鏽、1-(2-甲氧基乙基）_丨_丙基吡咯啶鏽、丨气孓甲氧基 158223.doc 201223961 乙基）-ι-丁基。比咯啶鑷、叩·乙氧基乙基）小甲基。比洛咬 鏽、1-乙氧基曱基-1-曱基处嘻咬鏽。極尤其較佳為i分甲 氧基乙基）-1 -曱基吼咯啶鏽。 較佳1，3-二烷基咪唑鏽陽離子為例如i _乙基_3•甲基咪唑 鏽、i-曱基_3·丙基咪唑鑷、卜甲基_2,3_二甲基咪唑鏽、卜 乙基-2,3-二甲基咪唑鑌、丨_丙基_2,3_二甲基咪唑鑌、〖丁 基-2,3-二甲基咪唑鑌、丨_ 丁基_3_甲基咪唑鏘、丨甲基戊 基咪唑鏽、1-乙基-3-丙基咪唑鏽、^丁基_3_乙基咪唑鏽、 1-乙基-3-戊基咪唑鏽、1_ 丁基_3_丙基咪唑鏽、i，3_二曱基 咪唑鑷、1，3-二乙基咪唑鏽、匕弘二丙基咪唑鏽、丨，3-二丁 基米。坐錢、1，3 - —戊基°米°坐鑌、ι，3 -二己基η米η坐鏽、1，3_二 庚基咪唑鏽、1，3-二辛基咪唑鏘、丨，3-二壬基咪唑鏽、丨，3_ 一癸基咪唑鑌、1 -己基-3_曱基咪唑鏽、丨_庚基_3 _曱基咪唑 鑌、1-甲基-3-辛基咪唑鑌、丨_甲基_3_壬基咪唑鑌' 丨_癸 基-3-甲基咪唑鑌、1-乙基己基咪唑鏽、丨_乙基_3庚基 咪哇鏽、1 -乙基-3 -辛基咪唑鏽、丨_乙基_3_壬基咪唑鏽或i _ 癸基-3-乙基咪唑鏽。尤其較佳之陽離子為丨_乙基_3_曱基 咪°坐鑌、；1 - 丁基-3 -曱基咪唾鏽或丨曱基_3_丙基。米唾鏽。 較佳1 -烧氧基烧基-3 -院基咪唾鑌陽離子為例如1 -(2-甲氧 基乙基）-3-曱基咪唑鏽、曱氧基乙基）_3-乙基咪唑 鏽' 1-(2-曱氧基乙基）-3-丙基咪唑鏽、1-(2-曱氧基乙基）-3-丁基咪唑鏽、1-(2-乙氧基乙基）_3_甲基咪唑鑌、1-乙氧 基甲基-3-甲基咪唑鑌。 較佳1-稀基-3-烧基咪》坐鑌陽離子為例如1-烯丙基-3-甲 158223.doc 201223961 基-咪唑鑌或1 -烯丙基_2,3_二甲基咪唑鐺。 在化學中’電解質為含有使物質導電之自由離子的任何 物質最典型的f解質為離子溶液，但炼融電解質及固體 電解質亦有可能。 主要由於存在至少—種以溶解及/或溶融狀態存在的物 f，因此本發明之電解f調配物為導電介質，亦即經由離 子物質的移動而支持導電性。 術語電解質可用於術語電解f調配物，亦可包含關於電 解質調配物所揭示之所有成份。 本發明之電解質調配物尤其較佳包含至少一種如所述或 較佳如以上所述具有咪唑鏽指定化學式的式⑴化合物。 本發明進一步關於包含至少一種如上所述之式⑴化合物 的電解質調配物’其中式（I)化备物之Kt+為 咪哇鑌
’其中取代基R2'及R3'為H，R5'為Η或具有1至 4個C原子的直鏈或分支鏈烷基，且RijR4.彼此獨立地各 自為具有1至20個C原子的直鏈或分支鏈烷基或具有3個C 原子的直鏈或分支鏈烯基。 本發明亦關於包含至少一種式⑴化合物的電解質調配 物’其中式（I)化合物之kt+為 158223.doc 201223961 吡咯啶鏘
，其令取代基 R2、R3'、R5,至 Ri〇、HiRlj R4’彼此獨立地各自為具有1至20個C原子的直鏈或分支鏈 烧基。 本發明之電解質調配物尤其較佳包含至少—種式⑴化合 物’其具㈣㈣之指定化學式及取代基R1·至R5·之定義 或如上所述之二烧基咪唾鏽或1 _烧氧基院基小烧基味唾錄 之尤其較佳含義。 電解質調配物中氟三氰硼酸陰離子之典型的莫耳濃度介 於0.1至5.5 Μ之範圍内，較佳介於〇α35Μ之範圍内。 =質中之此莫耳濃度可用—或多種式⑴化合物或用包含 盔 種具有氟二虱硼酸陰離子之 ".、機现的混合物來實現。 ，有氟三氰賴陰離子之無機鹽為例如氟三氰蝴酸鐘、 切 氟—氰硼馱鉀、氟三氰硼酸銀、二 虱蝴酸）錄、备一甚 、肌一 、一（氟二氰硼酸）鈣或二（氟三氰硼酸）鋅。 莫耳濃度較佳用至少一種如 裡々所述或較佳如以上所述之式 (I)化合物來實現。 飞 出於本發明之目的苴 W冥耳遭度係指在25tT的濃度。
如以下ϋ —牛> - & A u 步’電解質調配物之其他組份為-種$ …他鹽、溶劑、蛾及其他組份。 種或 '解質π周配物為一几系統’則其包含兩種鹽，即—種 158223.doc -12 · 201223961 其他鹽及-種如上所述之式⑴化合物。若電解質調配物為 三凡系統，則其包含兩種其他鹽及一種如上所述之式⑴化 合物。二元系統包含90重量％至2〇重量％、較佳8〇重量％ 至55重量/。更佳70重量％至60重量％之其他鹽及丨〇重量％ 至80重量％、較佳2〇重量。/❶至45重量。/。或更佳3〇重量％至4〇 重量％之如上所述之式⑴化合物。此段落中之百分率係相 對於存在於本發明之電解質調配物中之總鹽（=1〇〇重量％) 來表示。以下指示之其他通常視情況選用之組份（添加 劑）（諸如具有未共用電子對的含N化合物、破、溶劑、聚 合物及奈米粒子）的量在其中不作考慮。相同百分率適用 於二元或四元系統’其意謂全部其他鹽必須在指定範圍中 使用’例如兩種其他離子液體以例如9〇重量。/。至2〇重量％ 包含在本發明之電解質調配物内。 根據本發明之另一實施例，電解質調配物包含至少一種 其他鹽’其具有包含四級氮之有機陽離子及選自鹵離子 (諸如F· ' Cl_、Γ)、多鹵化物離子、氟烷磺酸根、氟烷綾 酸根、三（氟烷基磺醯基）甲基化物、雙（氟烷基磺醯基）醯 亞胺、硝酸根、六氟磷酸根、參（氟烷基）氟磷酸根、雙（氟 烧基）氟磷酸根及單（氟烷基）氟磷酸根、四氟硼酸根、二氰 胺、三氰甲基化合物、四氰硼酸根、硫氰酸根、烷基磺酸 根或烷基硫酸根之陰離子’其中氟烷具有1至20個c原子 (較佳經全氟化），氟烷基具有1至2〇個C原子及烷基具有！ 至20個C原子。氟烷或氟烷基較佳全氟化。 其他鹽較佳係選自包含諸如碘離子、硫氰酸根或四氰爛 158223.doc •13· 201223961 酸根之陰離子的鹽，其他鹽尤其較佳為碘化物β 該至少-種其他鹽或較佳其他鹽的陽離子可在包含四級 氮原子、較佳環狀有機陽離子(諸如吡啶鑌、咪唑鏽、三 唑鑌、吡咯啶鑕或嗎啉鑌）的有機化合物之中選擇。 然而’為限制尤其用於Dsc之電解質調配物中各種陽離 子之量’有冑陽離子可選自式⑴化合物之陽離子的定義。 因此根據本發明之另一較佳實施例，電解質調配物包含 至少一種如上所述式（1)化合物及至少一種其他碘化物其 中有機陽離子係獨立地選自由以下組成之群， 咪唑鏽
吡咯啶鏽
其中取代基R1至具有如所述或較佳如以上所述之含 義。 該至少一種其他鹽之尤其較佳實例為碘化丨_乙基_3甲基 °米嗤鏽、硬化1 -丙基-3 -曱基咪唑鐵、破化1 - 丁基_3-曱基咪 。坐鎖、碘化1_己基·3-曱基咪唑鑌、碘化1>3_二曱基咪唑 鏽、填化1 -烯丙基_3 -甲基咪唑鏽、碘化N- 丁基-N-曱基吡 咯啶鏽或峨化二曱基吡咯啶鏽。 在本發明之另一實施例中，可添加硫氰酸胍至本發明之 電解質調配物。 本發明之電解質調配物較佳包含碘（l2)。其較佳包含
158223.doc M 201223961 0.0005 至 7 m〇1/dm3、更佳 0.01 至 5 mol/dm3 且最佳 0.05M mol/dm3 的 ι2 〇 在較佳實施例中，本發明之電解質調配物進一步包含 至少-種含有具有非共用電子對之氮原子的化合物。該等 化：物之實例見於ΕΡ 〇 986 〇79 Α2，自第2頁第4〇行至第 55行開始’且另外自第3頁第14行延伸至第7頁第54行，其 以引用的方^確地併人本文中。具有非共㈣子對之;匕 合物的較佳實例包括咪咬及其衍生物，尤其苯并咪唾及其 衍生物。 ^ 本發明之電解質職物包含少於5G體積％之有機溶劑。 電解質調配物較佳包含少於4〇%、更佳少於3〇%、又更佳 /於20/。且甚至少於·之有機溶劑。電解質調配物最佳 包含少於5%之有機溶劑。舉例而言，其實質上不含有機 溶劑。百分率係基於重量％指示。 以如上所指出之該等量存在的有機溶劑可選自文獻中所 揭不者。溶劑（若存在）較佳具有高於攝氏160度、更佳高於 攝氏190度之沸點，諸如碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸 伸丁醋、γ-丁内酉旨、γ_戊内醋、戊二腈、己二猜、n_甲^ 噁唑啶酮、N-曱基吡咯啶酮、N，N，_二甲基咪唑啶_、 N，N_二甲基乙醯胺、環脲（較佳為1，3-二甲基-2-咪唑啶鲷 或1，3-二曱基-3,4,5,6-四氫-2(1H)-嘧啶酮）、乙二醇二甲醚 (較佳為四乙二醇二曱醚）、環丁颯、較佳經不對稱取代的 砜（諸如2_乙烷磺醯基-丙烷、1-乙烷磺醯基-2-甲基-丙烷或 2-(丙烷-2-磺醯基）_丁烷）' 3_甲基環丁颯、二甲亞碾、一 158223.doc -15· 201223961 甲基峨酸醋及經曱氧某取+ & 代之腈。其他適用溶劑為乙腈 苯甲腈及/或戊腈。 若電解質調配物中存在溶劑，則進—步包含作為膠凝劑 之聚合物，其中聚合物為聚偏二氣乙烯、$亞乙烯-六說 丙烯、聚亞乙烯_六氟丙烯-氣三氟乙烯共聚物、納菲 (nafion)、聚氧化乙稀、聚甲基㈣酸甲酿1㈣^ 聚丙稀、聚苯乙稀、聚丁二烯、聚乙二醇、聚乙稀料咬 酮、聚本胺、聚吡咯、聚噻吩。肖電解質調配物添加此等 聚β物之目的為使液體電解質形成準固體或固體電解質， 因此改良溶劑滯留’尤其在老化期間。 本發明之電解質調配物可進一步包含例如si〇2、Ti〇2、 、Mg〇或ZnO之金屬氧化物奈米粒子，其亦能夠增強 堅固性且因此改良溶劑滯留。 本發明之電解質調配物有許多應用。舉例而言，其可用 於光電子及/或電化學裝置，諸如光電電池、發光裝置、 電致變色或光電變色裝置、電化學感測器及/或生物感測 器。亦可用於電化學電池，例如用於鋰離子電池或雙層電 容器。 因此本發明進一步關於如以上詳細描述之電解質調配物 在電化學及/或光電子裝置中的用途，該電化學及/或光電 子裝置可為光電電池、發光裝置、電致變色或光電變色裝 置、電化學感測器及/或生物感測器。電解質調配物較佳 可用於染料敏化太陽能電池。 因此本發明此外關於包含電解質調配物的電化學及/或 •16· 158223.doc
201223961 光電子裝置，該電化學及/或光電子裝置為光電電池、發 光裝置、電致變色或光電變色裝置、電化學感測器及/或 生物感測器’該電解質調配物包含至少一種式⑴化合物
Kt+ [BF(CN)3]' (I) 其中Kt+為選自由以下組成之群的有機陽離子， 咪唑鑌 吡咯啶鑌
R5. 或 R1· R, 其中取代基 R1'至R1<r彼此獨立地各自表示 Η，假定不同時為η且不同時全氟化， 具有1至20個C原子的直鏈或分支鏈烷基，其可視情況氟化 或全I化， 具有2至20個C原子及一或多個雙鍵的直鏈或分支鏈浠基， 其可視情況氟化或全氟化， 具有2至20個C原子及一或多個參鍵的直鏈或分支鏈炔基， 其可視情況氟化或全氟化，或具有2至8個c原子的直鏈或 分支鏈烷氧基烷基》 根據一較佳實施例’本發明之裝置為染料或量子點敏化 太陽能電池’尤其較佳為染料敏化太陽能電池。 例如US 6,861，722揭示量子點敏化太陽能電池。在染料 敏化太陽能電池中’染料用於吸收日光以轉化為電能。Ερ 158223.doc 17 201223961 0 986 079 A2、EP 1 l8〇 774 …或㈤ 1 507 307 A1揭示染 料之實例。 較佳染料為有機染料’諸如MK_1、MK_2* MK-3(其結 構在 N. Koumura等人，J. Am. Chem. Soc. ’ 第 128卷’第 44 期，2006,1425 6-1425 7之圖1中描述）、〇102((^5第 652145_ 28-3 號）、D-149(CAS 第 786643-20-7 號）、D205(CAS 第 936336-21-9號）、YD-2(如 T. Bessho 等人 > Angew. Chem. Int.編，第 49卷，37，6646-6649，2010 中所述）、Y123(CAS 第13 12465-92-1號）、聯0比咬-釕染料（諸如N3(CAS第 141460-19-7號）、N719(CAS 第 207347-46-4號）' Z907(CAS 第 502693-09-6 號）、C101(CAS 第 1048964-93-7 號）、 C106(CAS 第 1 1523 10-69-4 號）、K19(CAS 第 847665·45-6 號））或三吡啶-釕染料（諸如N749(CAS第 359415-47-7號））。 尤其較佳之染料為Ζ907或Z907Na，其皆為兩親媒性釕 增感劑。 在一較佳實施例中，染料與一元膦酸一起共吸附。一元 膦酸之較佳實例為雙（3,3-二甲基-丁基）-一元膦酸 (DINHOP)，如在 M. Wang 等人，Dalton Trans.，2009, 10015-10020中所揭示。 染料Z907Na意謂NaRu(2,2'-聯吡啶-4-曱酸-4·-羧酸）(4,4’-二壬基-2,2·-聯吡啶）(NCS)2。 舉例而言’染料敏化太陽能電池包含光電極、反電極及 在光電極與反電極之間的電解質調配物或電荷輸送材料， 且其中增感染料在光電極之表面、面向反電極之一側被吸 158223.doc • 18· 201223961 收。 根據本發明之裝置的一較佳實施例，其包含半導體、如 上所述之電解質調配物及反電極。 根據本發明之一較佳實施例，半導體以選自由以下組成 之群的材料為主：Si、Ti〇2、Sn〇2、Fe2〇3、w〇3、Zn〇、 Nb2〇5、CdS、ZnS、pbs、Bi2S3、CdSe、、
GaAs、CdTe、CuInS2及/或CuInSe2。半導體較佳包含中孔 表面，藉此增加視情況由染料覆蓋的表面積且與電解質接 觸。半導體較佳存在於玻璃載體或塑膠或金屬箔上。載體 較佳可導電。 本發明之裝置較佳包含反電極。舉例而言，在塗有^之 玻璃上的氟摻雜氧化錫或錫摻雜氧化銦（分別為FT〇_玻璃 或ITO·玻璃）、碳的較佳導電的同素異形體、聚苯胺或聚 (3,4-伸乙二氧噻吩）(ped〇T^諸如不鏽鋼或鈦板之金屬基 板可為除玻璃之外的可能基板。 本發明之裝置可藉由僅以本發明之電解質調配物置換電 解質而由先前技術之相應裝置製造。舉例而言，在染料敏 化太陽能電池之情況下，裝置總成在許多專利文獻中揭 示’例如WO 91/16719(實例34及35)，而且在科學文獻中 揭示’例如在Barb6, C_J·，Arendse, F.，Comte, P.，Jirousek， M·，Lenzmann，F.，Shklover, V.，GrStzel，M. J. Am. Ceram. Soc. 1997, 80, 3157及 Wang, P.，Zakeeruddin，S. M·, Comte, P.，Charvet, R_，Humphry-Baker, R.，Gratzel, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 14336中。 158223.doc -19- 201223961 不同於需要高得多的功率密度的諸如電 置，DSC不需要液體| °電化學裝 文欣锻電解質之高導 DSC中，藉由丰遙舉例而言，在 T精由+導體電極 10〇C下雷%解貨導電率來估算在 卜冤解質之電極電
^ 2 通吊為 10 Pm/l〇 mScnrko (H iicm 〇 · 反電極較佳為陰 敏化半導體材料較佳充當光電陽極 極。 本發明提供—種製備光電池的方法，其包含使本發明之 電解質調配物與半導體之表面接觸的步驟，該表面視情況 塗有增感劑。I導體較佳係選自以上指定材料，且增感劑 較佳係選自如以上揭示之量子點及/或染料，尤其較佳選 自染料。 電解質調配物較佳可僅僅在半導體上為純的。如在
Wang等人，J. Phys. Chem. B 2003, 107, 14336的參考文獻 中所揭示，其較佳藉由在電池之内部管腔中穿過反電極中 的孔洞形成真空且添加電解質調配物而應用於以其他方式 完成之已包含反電極之裝置。 【實施方式】 現將藉由以下實例說明本發明而不限制其範嘴： 實例1 :四氰硼酸1-乙基-3-曱基咪唑鏽（emim TCB)及氟三 氰硼酸1 -乙基-3-曱基咪唑鑌的合成、表徵及黏度/電導率 量測 根據 W0 2004/072089 之實例 9及 12 及 E. Bernhardt等人， Z. Anorg. Allg. Chem.，2003, 629, 677-685合成四氰硼酸乙 158223.doc -20- 201223961 基-3 -甲基咪唑鐺及氟三氰硼酸1 -乙基-3 -甲基咪唑鏽 表1給出所用離子液體的特定參數： 化合物 T[°C] 密度 [g/cm3] 動態黏度 [mPa/s] 比導電率 [mS/cm] emim TCB* 20 1.04 22.2 — 13.0 40 1.03 11.2 23.2 60 1.01 6.75 ^ 35.9 ΓδΟ 1.00 4.53 50.5 emim氟三氰硼酸 1.07 12.6 ~ 40 1.06 7.5 — — 60 1.04 5.0 ~~ 80 1.03 3.6 *不是根據本發明 實例2:調配物及裝置 合成以下電解質調配物以證明本發明之電解質調配物相 對於含emim TCB之先前技術電解質調配物的料想不到的 優勢。 經由將峨化1，3_二甲基味D坐鑌、埃化ι_乙基 曱基咪唑鏽（emimI)及碘化I甲基_3_丙基咪唑鏽（pmimI)、 峨化1-稀丙基-3 -曱基咪嗤鏽（amjm I)、蛾化1經甲基3 -曱 基咪唑銪（mohmim I)、碘化ι，ι_二甲基吡咯啶鏽（mmplI)、 碘化三曱锍（sm3 I)、碘、N_丁基苯并咪唑（NBB)及硫氰酸 胍（guaSCN)中之一或多者與諸如emim TCB或emim亂三氰 领酸之指定的相應離子液體以如下所列之莫耳比混合來製 備電解質調配物。可能需要加熱至12〇°c以使電解質調配 物均質。 158223.doc -21· 201223961 電解質1以下列莫耳比提供：
36 mmim I、36 pmim I、72 emim TCB 電解質2以下列莫耳比提供：
36 mmim I、36 emim I、72 emim TCB 電解質3以下列莫耳比提供：
36 mmim I、36 amim I、72 emim TCB 電解質4以下列莫耳比提供：
72 emim I > 72 emim TCB 電解質5以下列莫耳比提供：
36 mmiml、36 mohmim I、72 emim TCB 電解質6以下列莫耳比提供：
36 mmim I ' 36 mmpl I、72 emim TCB 電解質7以下列莫耳比提供： 36 mmim I ^ 36 sm3 I ' 72 emim TCB 電解質8以下列莫耳比提供： 8 mmpl I、
36 mmim I、8 pmim I、12 amim I、8 hmim I、 72 emim TCB 電解質9以下列莫耳比提供： 36 mmim I、36 pmim I、72 emim氤三氰硼酸 電解質10以下列莫耳比提供： 36 mmim I、36 emim I、72 emimI 三氰棚酸 電解質11以下列莫耳比提供： 36 mmim I、36 amim I、72 emim氟三氰硼酸 電解質12以下列莫耳比提供： 158223.doc -22-
S 201223961 72 emim I、72 emim氟三氰硼酸 電解質13以下列莫耳比提供： 36 mmiml、36 mohmmim I、72 emim氟三氰硼酸 電解質14以下列莫耳比提供： 36 mmim I、36 mmpl I ' 72 emim氟三氰硼酸 電解質15以下列莫耳比提供： 36 mmim I、36 sm3 I、72 emim氟三氰硼酸 電解質16以下列莫耳比提供： 36 mmim I、8 pmim I、12 amim I ' 8 hmim I、8 mmpl I、 72 emim氟三氰硼酸 以上所引用化合物可購得或可根據已知文獻方法合成。 染料敏化太陽能電池如US 5,728,487或WO 2007/093961 中所揭示來製造： 如 Wang P等人，j· Phys Chem B 2〇〇3, 1〇7, 其第143 37頁中所揭示製備雙層中孔Ti〇2電極，以獲得由 雙層結構組成的光電陽極。為製備透明奈米多孔Ti〇2電 極藉由使用手冑印表機將含有松香醇溶劑及直徑為 之銳鈦確相之$米微粒TlC>2的網版印刷糊劑沈積於透明 導電基板上以形成5 mmx5 _正方形形狀。糊劑在攝氏 120度下乾燥1〇分鐘。接著將含有直徑為400⑽之聊的 另-網版印刷糊劑沈積於奈米多孔層之頂部以製備不透明 層。接著將雙層臈在攝氏5⑽度下燒結H、時，得到底層透 明層嶋厚)及頂部不透明層(4微米厚在燒社之後， 在攝氏70度下將電極浸於4〇
Tia4(Merck)水溶液 _3〇 J58223.doc •23- 201223961 分鐘且隨後以純水充分地沖洗。因此經TiCl4處理之電極剛 好在染料敏化之前在攝氏500度下乾燥30分鐘。將電極在 攝氏19度下浸入乙腈（Merck HPLC等級）與第三丁醇 (Merck)(v:v=l:l)之0_3 mM Z907染料溶液中達60小時。反 電極用如以上參考文獻中揭示之熱裂解方法製備。將一小 滴5 mM鉑酸（Merck)溶液以8 μΐ/cm2塗佈於導電基板上並乾 燥。染料敏化太陽能電池藉由使用30微米厚Bynel(DuP〇nt， US A)熱溶膜進行密封並藉由加熱來裝配β以如上所述之 各電解質調配物填充内部間隔以製造相應裝置。 染料Ζ907為兩親媒性釕增感劑Ru(2,2，-聯吡啶4,4，-二曱 酸）（4,4，-二壬基 _2,2，_ 聯吡啶）(NCS)2 或[Ru(H2dcbpy) (dnbpy)(NCS)2]。 在溫度控制下在氣團1·5模擬曰光（AM 1.5)下量測光電 流-電壓曲線。將4 mm><4 mm之光罩置於根據實例3製造之 裝置的頂部以限定光投射面積。電池間隙在25至30微米之 範圍内。 能量轉換效率通常為能量轉換機之有效輸出量與光輻射 :能量方面之輸入量之間的比率，該比率係藉由使用可調 節電阻負載（adjustable resistant lQad)以最優化電功率輸 出量來測定。 表2總結以上所述之電解質調配物的量測結
158223.doc
•24- 201223961
*不是根據本發明 表2證明若使用相同陽離子，則包含亂三氰餐根作為 陰離子之電解質的效能好於或等於包含作為陰離子之 電解質。再次重複量測電解f 2、3、7及8與1〇、u、Η及 16以證實此等陳述。 實例3 :在如實例2中所述之電化學裝置中，及在如實例2 中所述之電化學裝置中但與染料Z9〇7(〇 3 mM) 一起使用 0.075 mM DINHOP，重複上述某些電解質。 電解質2以下列莫耳比提供：
36 mmim I、36 emim I、72 emim TCB 電解質3以下列莫耳比提供： 36 mmim I、36 amim I、72 emim TCB 36 mmiml、36 mohmim I、72 emim TCB 電解質7以下列莫耳比提供：
36 mmim I、36 sm3 I、72 emim TCB I58223.doc -25- 201223961 電解質8以下列莫耳比提供： 36 mmim I、8 pmim I、12 amim I、8 hmim I、8 mmpl I、
72 emim TCB 電解質10以下列莫耳比提供·· 36 mmim I、36 emim I、72 emim 氟三氰硼酸 電解質11以下列莫耳比提供： 36 mmim I、36 amim I、72 emim 氟三氰侧酸 電解質15以下列莫耳比提供： 3 6 mmim I、36 sm3 I、72 emim氟三氰硼酸 電解質16以下列莫耳比提供： 36 mmim I、8 pmim I、12 amim I、8 hmim I、8 mmpl I、 72 emim氟三氰硼酸 如實例2所述執行量測。 表3 :總結含有〇·3 mM Z9〇7作為染料之根據實例2之以 上所述電解質調配物的量測結果 電解質 Jsc[mAcm'2] V〇c[V] FF [%] 2* 8.37 0.71 0.73 4.09 3* 8.35 0.70 0.69 4.06 04. — 7.63 0.69 0.74 3.86 8* 1Λ--- 9.29 0.68 0.67 4.06 10 Ϊ58 0.73 0.74 4.14 11 Λ m - 8.85 0.69 0.71 4.09 15 7.89 0.68 0.72 3.86 16 -—---- 9.57 0.68 0.63 4.10 *不是根據本發明
表4 :總結含有0.3 mM Z907作為染料及0.075 mM
158223.doc -26- 201223961 DINflOP之根據實例2之以上所述電解質調配物的量測結果 電解質 JSc[mAcm'2] V〇c[V] FF [%] 2* 8.15 0.72 0.68 4.16 3* 8.21 0.73 0.70 4.18 7* 7.05 0.68 0.74 3.89 8* 8.29 0.70 0.60 4.13 10 8.27 0.72 0.69 4.14 11 8.97 0.75 0.74 4.21 15 8.90 0.69 0.73 3.91 16 8.80 0.71 0.67 4.13 *不是根據本發明 158223.doc -27-

Claims (1)

  1. 201223961 七、申請專利範圍： 1- 一種電解質調配物，其包含至少_種式⑴化合物 Kt+ [BF(CN)3]· (I) 其中Kt+為選自以下之群之有機陽離子 咪唑鑌
    R5. 呲咯啶鏽
    其中取代基 R1至R1 Q彼此獨立地各自表示 Η，假定R1·及R4.·不同時為H且不同時全氟化， 具有1至20個C原子的直鏈或分支鏈烷基，其可視情況 經氟化或全氣化， 具有2至20個C原子及一或多個雙鍵的直鏈或分支鏈烯 基’其可視情況經氟化或全氟化， 具有2至20個C原子及一或多個參鍵的直鏈或分支鏈炔 基，其可視情況經氟化或全氟化，或 具有2至8個C原子的直鏈或分支鏈烷氧基烷基。 2.如请求項1之電解質調配物，其中該式⑴化合物之Kt+為 咪唑鑌 R2· ,R3. )=( R1. 丁 + RS ，其中取代基R2'及R3'為Η，R5'為Η或具有 I58223.doc 201223961 1至4個c原子的直鏈或分支鏈烷基，且Rl^R4,彼此獨立 地各自為具有丄至別個c原子的直鏈或分支鏈烷基或具有 3個C原子的直鏈或分支鏈烯基。 3.如請求項1之電解質調配物，其中該式⑴化合物之Kt+為 吡咯啶鏽
    其中取代基R2·、R3’、R5'至Ri〇,為η且 R及R4彼此獨立地各自為具有1至2〇個C原子的直鏈或 分支鏈燒基。 4·如請求項1至3中任一項之電解質調配物，其包含〇」至 5.5 Μ之莫耳濃度的陰離子氟三氰硼酸根。 5. 一種包含如請求項1至4中任一項之電解質調配物的電化 學及/或光電子裝置，其為光電電池、發光裝置、電致變 色或光電變色裝置、電化學感測器及/或生物感測器。 6. 如請求項5之裝置，其為染料或量子點敏化太陽能電 池。 7.如請求項5之裝置，其為染料敏化太陽能電池。 8_如請求項7之裝置，其包含半導體、如請求項1至4中任 一項之電解質調配物及反電極。 9. 一種如請求項1至4中任一項之電解質調配物在電化學及/ 或光電子裝置中的用途，該電化學及/或光電子裝置為光 電電池、發光裝置、電致變色或光電變色裝置、電化學 感測器及/或生物感測器。 158223.doc 201223961 項9之用途，其中該裝置為染料敏化太陽能電 1 ο ·如請 池。 158223.doc 201223961 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：（無） (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 158223.doc
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI489672B (zh) * 2012-07-05 2015-06-21 Univ Vanung 一種膠態高分子電解質

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2012282799A1 (en) 2011-07-08 2014-02-27 Fastcap Systems Corporation High temperature energy storage device
US9558894B2 (en) 2011-07-08 2017-01-31 Fastcap Systems Corporation Advanced electrolyte systems and their use in energy storage devices
CN108868747A (zh) 2011-11-03 2018-11-23 快帽系统公司 生产测井仪
DE102013202250A1 (de) 2013-02-12 2014-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Emitterschichten mit einem Matrixmaterial enthaltend asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen
MX2015013139A (es) * 2013-03-15 2016-06-24 Fastcap Systems Corp Dispositivos de interfaz de señal modulares y sistemas de potencia y datos de fondo de pozo relacionados.
US20190218894A9 (en) 2013-03-15 2019-07-18 Fastcap Systems Corporation Power system for downhole toolstring
US10872737B2 (en) 2013-10-09 2020-12-22 Fastcap Systems Corporation Advanced electrolytes for high temperature energy storage device
US11270850B2 (en) * 2013-12-20 2022-03-08 Fastcap Systems Corporation Ultracapacitors with high frequency response
EP3084481B8 (en) 2013-12-20 2024-01-03 Fastcap Systems Corporation Electromagnetic telemetry device
CN106463268A (zh) * 2014-04-16 2017-02-22 艾尼股份公司 用于光伏电池的电极以及相关的制备工艺
DE102014014967A1 (de) 2014-10-14 2016-04-14 Julius-Maximilians-Universität Würzburg Verfahren zur Herstellung von Verbindungen mit Monofluorotricyanoborat-Anionen
EP3251133A4 (en) 2015-01-27 2018-12-05 FastCAP Systems Corporation Wide temperature range ultracapacitor
CN104952633B (zh) * 2015-06-26 2018-12-25 厦门大学 基于金属织物的固态柔性超级电容器及其制备方法和应用
DE102016001344A1 (de) 2015-09-10 2017-03-16 Julius-Maximilians-Universität Würzburg Verfahren zur Herstellung von Kaliummonofluorotricyanoborat
CN106571486A (zh) * 2015-10-11 2017-04-19 深圳市沃特玛电池有限公司 一种高温循环型动力电池电解液
DE102015016401A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Julius-Maximilians-Universität Würzburg Verfahren zur Herstellung von Salzen mit Monofluorotricyanoboratanionen
WO2018027139A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Massachusetts Institute Of Technology High-temperature supercapacitors containing surface active ionic liquids
EP3543780B1 (en) * 2018-03-19 2020-08-12 Oktopolymer Llc Electrochromic device and method of its manufacturing
US10732477B2 (en) 2018-03-19 2020-08-04 Oktopolymer Llc Electrochromic device and method of its manufacturing
US11022904B2 (en) * 2018-07-31 2021-06-01 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
CN112216871B (zh) * 2019-07-10 2022-04-15 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池和电池模组
JP2021141101A (ja) * 2020-03-02 2021-09-16 日清紡ホールディングス株式会社 蓄電デバイス用電解液およびイオン液体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2080313T3 (es) 1990-04-17 1996-02-01 Ecole Polytech Celulas fotovoltaicas.
EP0737358B1 (fr) 1993-12-29 1999-02-03 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Pile photo-electrochimique et electrolyte pour cette pile
JP2000090991A (ja) 1998-09-09 2000-03-31 Fuji Photo Film Co Ltd 光電気化学電池
EP1176646A1 (en) 2000-07-28 2002-01-30 Ecole Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) Solid state heterojunction and solid state sensitized photovoltaic cell
EP1180774B1 (en) 2000-08-15 2006-10-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photoelectric conversion device and method for producing same
JP4453889B2 (ja) * 2001-07-12 2010-04-21 富士フイルム株式会社 電解液組成物、光電変換素子及び光電池
WO2003098731A1 (fr) 2002-05-20 2003-11-27 Hitachi Maxell, Ltd. Dispositif de conversion photoelectrique
JP4127788B2 (ja) * 2002-11-22 2008-07-30 株式会社トクヤマ オニウム塩
DE10306617A1 (de) 2003-02-14 2004-08-26 Merck Patent Gmbh Salze mit Cyanoborat-Anionen
EP2234133B1 (en) 2003-07-14 2014-12-03 Fujikura Ltd. photoelectric conversion element comprising semiconductor oxide particles
US7875732B2 (en) * 2005-01-12 2011-01-25 Otsuka Chemical Co., Ltd. Quaternary ammonium salt, electrolyte, electrolyte, solution and electrochemical device
JP2006244919A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Nippon Oil Corp 光電変換素子
EP1819005A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-15 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Ionic liquid electrolyte
JP2007250473A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Sanyo Chem Ind Ltd ゲル状組成物
JP5143476B2 (ja) * 2006-06-09 2013-02-13 第一工業製薬株式会社 光電変換素子
CN101232080B (zh) * 2007-12-29 2012-11-07 中国科学院长春应用化学研究所 共熔室温离子液体及其制法和应用
EP2087931A3 (de) * 2008-02-05 2011-08-31 Evonik Goldschmidt GmbH Entschäumung von ionischen Flüssigkeiten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI489672B (zh) * 2012-07-05 2015-06-21 Univ Vanung 一種膠態高分子電解質

Also Published As

Publication number Publication date
AU2011307222A1 (en) 2013-05-02
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