电泳沉积高压电场辅助晶化制备纳米晶三元二氧化钛多孔电极的方法

摘要

电泳沉积高压电场辅助晶化制备纳米晶三元二氧化钛多孔电极的方法，它涉及一种制备电极的方法。本发明解决了几十纳米的二氧化钛颗粒不利于光的散射，不能够提高入射光利用率的问题。本方法如下：将介孔二氧化钛涂覆的导电玻璃与另一导电玻璃平行相对在非带电的三元二氧化钛浆料中电泳沉积得到二氧化钛电极，再将二氧化钛电极和导电基体平行相对施加电场条件下煅烧，即得纳米晶三元二氧化钛多孔电极。本发明所得三元二氧化钛层的空间结构具有同小二氧化钛粒子一样的高比表面积，利于吸附染料，同时增大了入射光的散射，有利于提高入射光的利用率，也就提高了电池的光电转换效率。

主权项

1.电泳沉积高压电场辅助晶化制备纳米晶三元二氧化钛多孔电极的方法，其特征在于电泳沉积高压电场辅助晶化制备纳米晶三元二氧化钛多孔电极的方法如下：一、将钛酸四丁酯在超声条件下水解合成介孔二氧化钛溶胶；二、采用水热法制备二氧化钛胶体G2，采用溶胶凝胶法制备二氧化钛胶体G3；三、将P25二氧化钛与乙酸酐混合后搅拌0.5小时，加入二氧化钛胶体G3和马来酸质量浓度为50％的丙酮溶液，然后在超声频率为45kHz的条件下超声15分钟～30分钟，再加入二氧化钛胶体G2和聚乙二醇质量浓度为2％～6％的聚乙二醇的乙醇溶液搅拌0.5小时～1小时，然后加入无水乙醇，在超声频率为45kHz的条件下超声15分钟～30分钟，即得非带电的三元二氧化钛浆料；四、将步骤一得到的介孔二氧化钛溶胶涂覆于导电玻璃表面，然后干燥，再在300℃～400℃的条件下煅烧0.5小时～2小时，得到介孔二氧化钛涂覆的导电玻璃；五、将介孔二氧化钛涂覆的导电玻璃与导电基体按照0.5cm～1cm的平行相对间隔放入步骤三所得非带电的三元二氧化钛浆料中，然后在直流电压为30V～60V的条件下持续沉积5秒～30秒，得到二氧化钛电极；六、将二氧化钛电极接在高压电源的正极上，导电基体接在高压电源的负极上，然后将二氧化钛电极和导电基体按照0.5cm～1cm的平行相对间隔，在电压为500V～2000V、电场强度为1000V/cm～4000V/cm、温度为400℃～500℃的条件下煅烧0.5小时～2小时，即得厚度为8μm～14μm的纳米晶三元二氧化钛多孔电极；其中步骤三中P25二氧化钛的质量与乙酸酐的体积比为1～4∶1，二氧化钛胶体G3与乙酸酐的体积比为1～4∶1，丙酮溶液与乙酸酐的体积比为1～4∶1，二氧化钛胶体G2与二氧化钛胶体G3的体积比为1～4∶1，聚乙二醇的乙醇溶液与二氧化钛胶体G3的体积比为5～20∶1，无水乙醇与二氧化钛胶体G3的体积比为20～80∶1，聚乙二醇的乙醇溶液中聚乙二醇分子量为2000～20000；步骤四中涂覆介孔二氧化钛溶胶的导电玻璃表面介孔二氧化钛溶胶的厚度为1μm～3μm。