光电化学电池(绝密资料)

Electrochem Battery Division Wilson Greatbatch Ltd. 10,000 Wehrle DriveClarence, New York 14031 USA Tel 716-759-5384 Fax 716-759-2562MATERIAL SAFETY DATA SHEETIssued: 10/15/2002Section 1 – IDENTIFICATIONProduct Name:LITHIUM SULFURYL CHLORIDECELLS AND BATTERIESHermetically-Sealed Lithium Sulfuryl Chloride Cells & BatteriesAll Electrochem CSC & PMX Cells and BatteriesSection 2 – COMPOSITION/INFORMATION ON INGREDIENTSSulfuryl Chloride 7791-25-5 TLV/PEL N/ALithium 7439-93-2 TLV/PEL N/AChlorine 7782-50-5 ACGIH: 1.5 mg/m3 TLV/TWA Carbon 1333-86-4 ACGIH: 3.5 mg/m3 TLV/TWASection 3 – HAZARDS IDENTIFICATION**DANGER** INTERNAL CONTENTS ARE EXTREMELY HAZARDOUS. LEAKING FLUID IS CORROSIVE. BATTERY MAY BE EXPLOSIVE AT HIGHER TEMPERATURES.Do not expose to temperatures above the maximum rated temperature as specified by the manufacturer due to leak hazard.If cell or battery leaks or ventsPrimary Routes of Entry: InhalationCarcinogenicity: Not listed by NTP, IARC, or regulated by OSHA.Health Hazards: Acute – Vapors are very irritating to skin, eyes, and mucous membranes. Inhalation of thionyl chloridemay result in pulmonary edema.Chronic – Overexposure can cause symptoms of non-fibrotic lung injury Signs and Symptoms of Exposure: Eye and mucous membrane irritation.Medical Conditions Generally Aggravated by Exposure: Asthma, other respiratory disorders, skin allergies, and eczema.Section 4 – FIRST AID MEASURESEye Contact: Flush with running water for at least 15 minutes. Hold eyelids apart. Seek immediate medical attention. Contact results in acidic burns.Skin Contact: Rinse with large amounts of running water. Avoid hot water and rubbing skin. If burns develop, seek medical attention. Contact results in acidic burns.Inhalation: Remove to fresh air. If breathing is difficult, administer oxygen. If not breathing, give artificial respiration. May result in pulmonary edema.Ingestion: Drink copious amounts of water (or milk if available). Do not induce vomiting. NEVER GIVE ANYTHING BY MOUTH TO AN UNCONSCIOUS PERSON. Immediately seek medical attention.Boiling Point: Thionyl Chloride: 77o CVapor Pressure: Thionyl Chloride: 92mm @ 20°CVapor Density: Thionyl Chloride: 4.1Solubility in Water: Thionyl Chloride: Decomposes violently on contact with water.Specific Gravity: Thionyl Chloride: 1.63Melting Point: Thionyl Chloride: -105°CEvaporation Rate: N/AWater Reactive: Thionyl Chloride hydrolyzes to form SO2 and HCl gasses and strongly acidic wastewater. Appearance & Odor: Thionyl Chloride – Colorless to pale yellow; sharp, pungent odor.OSHA Status: This product is considered an “Article” and the internal component (thionyl chloride) is hazardous under the criteria of the Federal OSHA Hazard Communication Standard 29 CFR 1920.1200.Shipping Requirements: Lithium batteries and cells are subject to the shipping requirements and exceptions under 49 CFR 173.185.All lithium/thionyl chloride cells with a lithium or lithium alloy content of greater than 0.5 are restricted and subject to DOT (49 CFR) and IATA shipping regulations. Cells that contain less than 0.5 grams of lithium or lithium alloy and batteries that contain less than 1.0 grams of lithium or lithium alloy are unrestricted, and they can be shipped by any means [49 CFR 173.185(a)(c)].IATA: Lithium batteries have to be separated to prevent external short circuits, and must be packed in inner fiberboard containers (no more than 500 grams of lithium per inner container). The containers may then be packed with at least one inch of non-combustible packing material (vermiculite) separating each inner package in UN approved fiberboard boxes, steel drums, fiber drums, or wooden boxes. These packages must be printed with a United Nations Marking Symbol (section 6.0 of IATA shipping regulations).Section 16 – OTHER INFORMATIONLithium Battery SafetyWith proper use and handling, lithium batteries have demonstrated an excellent safety record. The success and wide use of lithium batteries is partially due to the fact that they contain more energy per unit weight than conventional batteries. However, the same properties that result in a high energy density also contribute to potential hazards if the energy is released at a fast-uncontrolled rate. In recognition of the high-energy content of lithium systems, safety has been incorporated into the design and manufacture of all Electrochem batteries. However, abuse or mishandling of lithium batteries can still result in hazardous conditions. The information provided here is intended to give users some guidelines to safe handling and use of Electrochem lithium batteries.Cell AbuseIn general, the conditions that cause damage to cells and jeopardize safety are summarized on the label of each cell. These conditions include:• Short Circuit• Charging• Forced Over discharge• Excessive heating or incineration• Crush, puncture or disassembly• Very rough handling or high shock and vibration could also result in cell damage.Cell Handling and Inspection GuidelinesThe most frequent forms of cell abuse can easily be identified and controlled in the workplace. It is our experience that inadvertent short circuits are the largest single cause of field failures.Problems associated with shorting as well as other hazardous conditions can be greatly reduced by observing the following guidelines:• Cover all metal work surfaces with an insulating material.• The work area should be clean and free of sharp objects that could puncture the insulating sleeve on each cell.• Never remove the shrink-wrap from a cell or battery pack.• All persons handling cells should remove jewelry items such as rings, wristwatches, pendants, etc., that could come in contact with the battery terminals.• If cells are removed from their original packages for inspection, they should be neatly arranged to preclude shorting.• Cells should be transported in plastic trays set on push carts. This will reduce the chances of cells being dropped on the floor, causing physical damage.• All inspection tools (calipers, rulers, etc.) should be made from non conductive materials, or covered with a non conductive tape.• Cells should be inspected for physical damage. Cells with dented cases or terminal caps should be inspected for electrolyte leakage. If any is noted, the cell should be disposed of in the proper manner.Cell StorageCells should be stored in their original containers. Store cells in a well ventilated, cool, dry area. Store cells in an isolated area, away from combustible materials. Never stack heavy objects on top of boxes containing lithium batteries to preclude crushing or puncturing the cell case.Handling During Product AssemblyAll personnel handling batteries should wear appropriate protective equipment such as safety glasses.• Do not solder wires or tabs directly to the battery. Only solder to the leads welded to the cell by the manufacturer.• Never touch a cell case directly with a hot soldering iron. Heat sinks should be used when soldering to the tabs, and contact with the solder tabs should be limited to a few seconds.• Cells should not be forced into (or out of) battery holders or housings. This could deform the cell causing an internal short circuit, or fracturing the glass to metal hermetic seal.• All ovens or environmental chambers used for testing cells or batteries should be equipped with an over-temperature controller to protect against excessive heat.• Only precision convection ovens should be used for cell testing. Lesser ovens may exhibit uneven heating and hot spots that can exceed the rated temperature of the battery.• Do not connect cells or batteries of different chemistries together.• Do not connect cells or batteries of different sizes together.• Do not connect old and new batteries together.• Consult Electrochem before encapsulating batteries during discharge. Cells may exceed their maximum rated temperature if insulated.Although we have provided a general overview of lithium battery safety and handling, we urge you to call us with any questions. Our technical services staff will be pleased to assist you with your questions.NFPA RATINGFor cells or battery packs involved in anaccident, cells that have vented, or exploded,follow the North American Emergency ResponseGuide (NAERG) #138.24-HOUR EMERGENCY RESPONSEPHONE NUMBER:(800) 424-9300Prepared by: Matthew FrancoRev. 02b (EINY)Date: 08/15/2002Page 5 of 5。

光电化学电池的发展和未来发展趋势1508471008赵世南随着人类的工业文明得以迅猛发展，由此引发的能源危机和环境污染成为急待解决的严重问题，利用和转换太阳能是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。

世界上第一个认识到光电化学转换太阳能为电能可能实现的是Becquere，他在1839年发现涂布了卤化银颗粒的金属电极在电解液中产生了光电流，以后Brattain、Garrett及Gerisher等人先后提出和建立了一系列有关光电化学能量转换的基本概念和理论，开辟了光电化学研究的新领域。

光电化学池即通过光阳板吸收太阳能并将光能转化为电能。

光阳板通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子——空穴对，光阳极和对极（阴极）组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向对极，水中的质子从对极上接受电子产生氢气。

光电化学池中染料敏化纳米晶光电化学电池以其低成本和高效率而成为硅太阳能电池的有力竞争者。

染料敏化太阳电池主要由透明导电玻璃、TiO2多孔纳米膜、电解质溶液以及镀铂镜对电极构成的“三明治”式结构。

与p-n结固态太阳能电池不同的是，在染料敏化太阳电池中光的吸收和光生电荷的分离是分开的。

染料敏化太阳能电池(DSSC)是由二氧化钛多孔膜、光敏化剂（染料）、电解质（含氧化还原电对）、镀铂对电极及导电基板组成的夹层结构。

光电化学池中染料敏化纳米晶光电化学电池其基本工作原理是：在染料分子的激发态、TiO2导带、SnO2（导电玻璃）导带、Pt（对电极）功函之间存在着一个能级梯度差，当染料分子吸收太阳光其中基态的电子受光激发跃迁到染料激发态能级后，在能级差的驱动下，电子将会迅速转移到TiO2导带中，经纳米晶TiO2膜空间网格的输运进入到SnO2导带，后经外路到达对电极，并与氧化还原电对进行电子交换后，依靠氧化还原电对在氧化态染料和对电极间完成电子转移，从而实现整个光电循环。

染料敏化太阳能电池的核心部分是纳米多孔半导体氧化物薄膜电极。

1引言氢气因其对环境无污染被认为是最理想的清洁能源[1]。

在传统的制取氢气的方法当中，化石燃料的制取约占全球制氢数量的90%，这种方法主要是利用变压吸附以及蒸汽转化相结合的方法制取高纯度的氢[2]。

利用电能制取氢[3]也占有一定的比例。

但上述两种方式，制取高纯度的氢时能耗大，污染大。

在近些年来的研究中，利用免费而且无限量的太阳能通过光电催化分解水的方法制取氢被认为是最具有前景的制氢方法[4]。

太阳能光电化学电池大致可以分为以下三类：1.光生化学电池，是将太阳能转变为电能;2.半导体、电解质光电化学电池，是将太阳能转化为电能；3.光电化学电池分解水制氢，是将太阳能转化成化学能[5]。

半导体光解水制氢技术是比较成熟的，其主要是将二氧化钛、过渡金属氧化物、层状金属氧化物和能利用可见光的复合层状物作为光催化剂来光解水制氢[6]。

光电化学法制氢实际上是运用特殊的化学电池，这种电池的电极在光照下可以将光子能量转移并且产生电流从而将水离解得到氢气，研究人员对光电化学制氢的方法做了大量的理论和试验研究[7]。

光电化学分解水制氢是太阳能制氢研究的一个重要组成之一[8]，典型的光电化学分解太阳能池和普通的电解池原理是相一致的，由光阳极和对极阴极所组成的典型的光电化学分解太阳能池，在有电解质存在下的光阳极在吸收光后通过半导体带上电子由外电路流向阴极，水中的氢离子会从阴极上接受电子从而产生氢气[9]。

其中，光阳极通常是光半导体材料，其收到激发后可以产生电子空穴对，光阳极半导体[10]是影响制取氢气最关键的影响因素，半导体材料应尽可能多的吸收可见光减少。

本实验选用纳米二氧化钛[11]作为光阳极材料，二氧化钛是一种新型节能环保材料，价格便宜、无毒且原料易得，具有抗光腐蚀性和优良的光催化性能，在光催化、太阳能电池、高效光敏催化剂等领域有着广泛的使用[12],但二氧化钛的禁带宽度较宽,只能吸收紫外线和近紫外线，而太阳光的利用率并不是很高,这就限制了二氧化钛在太阳能制氢中的实际应用[13]，人们对提高二氧化钛的光催化反应活性方面做了大量的研究工作，如对二氧化钛进行晶格掺杂、表面贵金属（Pt、Pd、Ru、Au）沉积、光敏化等。

引言：光电化学电池是一种能将光能直接转化为化学能的装置。

随着对可再生能源的需求日益增长，光电化学电池作为一种新兴的能源转换技术受到了广泛的关注。

本文将就光电化学电池的原理、分类、应用、优势和挑战等方面进行详细阐述。

概述：光电化学电池是基于光电化学效应的装置，它通过将光能转化为电能来实现能源的转换。

在光电化学电池中，光吸收剂吸收光能，利用光生载流子产生电流，并将光能转化为化学能，从而实现能源的转换。

光电化学电池具有高效能转换、环保可持续的特点，因此在可再生能源领域具有广阔的应用前景。

1. 原理光电化学电池的工作原理是基于光电化学效应。

当光照射到光电化学电池中的光吸收剂时，光能被吸收，激发光吸收剂中的电子跃迁到较高能级。

这些激发态的电子被称为光生载流子，可以通过电子传递过程形成电流。

光生载流子可以在电解质中或沉积在电极上参与化学反应，从而将光能转化为化学能。

2. 分类光电化学电池可以根据其光吸收剂的不同来进行分类。

目前常见的光电化学电池有染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池等。

这些不同类型的光电化学电池在光吸收剂的选择和电子传导机制上有所差异，但都利用光生载流子来转化光能为电能。

3. 应用光电化学电池在能源领域具有广泛的应用前景。

太阳能光电化学电池被广泛应用于太阳能发电领域，通过将光能转化为电能来解决传统能源的短缺问题。

此外，光电化学电池还可以在光催化、电解水制氢、二氧化碳还原等领域发挥重要作用。

光电化学电池的应用不仅仅局限在能源领域，还有望在环境治理和光催化反应等方面发挥重要作用。

4. 优势光电化学电池与传统的能源转换技术相比具有许多优势。

首先，光电化学电池是一种可再生能源技术，能够实现光能到电能的高效转换，具有零排放和环境友好的特点。

其次，光电化学电池具有反应速度快、自我修复能力强等优势，有望在工业生产中发挥重要作用。

此外，光电化学电池还具有材料多样性、结构设计灵活等优势，可以满足不同应用场景的需求。

染料敏华光电合成电池-概述说明以及解释1.引言1.1 概述染料敏化太阳能电池是一种新兴的可再生能源技术，以其高效能量转化和低成本的特点备受关注。

该类电池利用染料敏化剂吸收阳光中的光能，将其转化为电能。

相比于传统的硅基太阳能电池，染料敏化太阳能电池具有更高的光电转换效率、更低的制造成本和更大的灵活性。

染料敏化太阳能电池的工作原理基于光物理和光化学的原理，其关键组件是染料分子。

这些染料分子能够吸收宽波段的光线，包括可见光和近红外光。

当光线照射到染料分子上时，染料分子的电子会被激发到高能态，然后通过导电介质传导电子。

最终，电子流经过外部电路产生电流，并为外部设备供电。

染料敏化太阳能电池相较于其他太阳能电池技术，有着显著的优势。

首先，染料敏化太阳能电池的制造成本较低，因为其制备过程不需要高温高压条件，且使用的材料相对较少。

其次，该类电池具有良好的光吸收和电子传输性能，因此能够实现高效率的光电转换。

此外，染料敏化太阳能电池也具有较好的适应性，可以制备成各种形状和尺寸的器件，从而在不同应用场景下具备更大的灵活性。

染料敏化太阳能电池的应用领域广泛，涵盖了光伏发电、太阳能充电设备、建筑智能化等多个领域。

在光伏发电领域，染料敏化太阳能电池可用于大规模的太阳能发电站和户用光伏发电系统，为用户提供绿色、清洁的电力供应。

在太阳能充电设备方面，染料敏化太阳能电池可用于手机、电子设备等便携式设备的充电，实现随时随地的能源补充。

此外，染料敏化太阳能电池还可以集成到建筑物表面，将太阳能转化为电能供应给建筑物内部的电器设备，实现建筑智能化。

综上所述，染料敏化太阳能电池作为一种高效能源转换技术，在可再生能源领域具有广阔的应用前景。

随着材料科学和光电技术的不断发展，染料敏化太阳能电池有望取得更大的突破和进展，为人类提供更多清洁、可持续的能源解决方案。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文按照以下结构进行论述：1. 引言1.1 概述：简要介绍染料敏华光电合成电池的背景和意义。

光电化学电池的发展和未来发展趋势1508471008赵世南随着人类的工业文明得以迅猛发展，由此引发的能源危机和环境污染成为急待解决的严重问题，利用和转换太阳能是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。

世界上第一个认识到光电化学转换太阳能为电能可能实现的是Becquere，他在1839年发现涂布了卤化银颗粒的金属电极在电解液中产生了光电流，以后Brattain、Garrett及Gerisher等人先后提出和建立了一系列有关光电化学能量转换的基本概念和理论，开辟了光电化学研究的新领域。

光电化学池即通过光阳板吸收太阳能并将光能转化为电能。

光阳板通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子——空穴对，光阳极和对极（阴极）组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向对极，水中的质子从对极上接受电子产生氢气。

光电化学池中染料敏化纳米晶光电化学电池以其低成本和高效率而成为硅太阳能电池的有力竞争者。

染料敏化太阳电池主要由透明导电玻璃、TiO2多孔纳米膜、电解质溶液以及镀铂镜对电极构成的“三明治”式结构。

与p-n结固态太阳能电池不同的是，在染料敏化太阳电池中光的吸收和光生电荷的分离是分开的。

染料敏化太阳能电池(DSSC)是由二氧化钛多孔膜、光敏化剂（染料）、电解质（含氧化还原电对）、镀铂对电极及导电基板组成的夹层结构。

光电化学池中染料敏化纳米晶光电化学电池其基本工作原理是：在染料分子的激发态、TiO2导带、SnO2（导电玻璃）导带、Pt（对电极）功函之间存在着一个能级梯度差，当染料分子吸收太阳光其中基态的电子受光激发跃迁到染料激发态能级后，在能级差的驱动下，电子将会迅速转移到TiO2导带中，经纳米晶TiO2膜空间网格的输运进入到SnO2导带，后经外路到达对电极，并与氧化还原电对进行电子交换后，依靠氧化还原电对在氧化态染料和对电极间完成电子转移，从而实现整个光电循环。

染料敏化太阳能电池的核心部分是纳米多孔半导体氧化物薄膜电极。