电致变色材料用靶材、制备方法及其应用技术

本发明专利技术是关于一种靶材，特别是关于一种电致变色材料用靶材、制备方法及其应用。所述的电致变色材料用靶材的分子式为LixAyOz，式中1≤x≤6，4≤y≤9，9.5≤z≤27.5，x+y＝10，所述的A为过渡金属。所述的靶材的制备方法包括：压制胚体，将氧化锂粉与过渡金属粉混合制得混合粉，在1-40×105N的压力下压制成胚体；烧结，将制成的胚体在900-1600℃中烧结0.1-4h，制成靶材。采用本发明专利技术所述的电致变色材料用靶材，用溅射沉积法制备电致变色薄膜，所制得的电致变色薄膜中含有Li+，因此不需要进行锂化过程，且锂化率较高，简化了生产工艺，提高了生产效率，克服了现有锂化过程易引入杂质且Li+在薄膜中分布不均匀等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种靶材，特别是涉及一种电致变色材料用靶材、制备方法及其应用。
技术介绍
电致变色是指电致变色材料在交替的高低或正负外电场的作用下，通过注入或抽取电荷(离子或电子)，从而在低透射率的着色状态或高透射率的消色状态之间产生可逆变化的一种特殊现象，在外观性能上则表现为颜色及透明度的可逆变化。基于电致变色材料的这一光学特性制备的电致变色薄膜器件具有十分巨大的应用潜力，如，现代高层建筑所用的热性能控制镀膜玻璃和汽车窗玻璃等均可采用电致变色镀膜玻璃达到自由控制窗口输入输出能量、节约能源的效果。电致变色薄膜只有通过离子(例如H+、Li+)和电子的注入和抽取才能实现变色特性。由于H+的扩散速度快，并且H+导体的离子电导率较大，因此采用H+作为注入离子可以具有较大的透过率调制、较快的响应速度和较低的驱动电压。但是H+受周围环境的影响较大，而且易氧化，所以实用的全固态电致变色薄膜器件一般不采用H+作为注入离子，Li+的扩散速度低，但由于其具有不易氧化、记忆效果好和稳定性高的优点，因此普遍采用Li+作为注入离子。目前，一般采用的Li+的注入方式是通过加热Li的化合物，如Li3N和Li2CO3等，分解出Li和气体，沉积在基底上的Li通过扩散来实现电致变色薄膜的锂化，但是由于产生的Li中离子态的Li+较少，因此锂化效率不高，而且过多的Li原子及Li2O造成器件性能降低，稳定性变差。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种电致变色材料用靶材、制备方法及其应用，在制备电致变色薄膜后，不需要锂化过程，简化了生产工艺，提高了生产效率，并且不影响电子存储层和电致变色层的变色效率和幅度，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种电致变色材料用靶材，所述的电致变色材料用靶材的分子式为LixAyOz，式中1≤x≤6，4≤y≤9，9.5≤z≤27.5，x+y＝10，所述的A为过渡金属。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种电致变色材料用靶材，其中所述的过渡金属为钛、钒、铬、铌、钼、锰、钨、铁、钴、铼、镍、钇中的一种或两种以上的组合。优选的，前述的一种电致变色材料用靶材，其中所述的过渡金属为钨。优选的，前述的一种电致变色材料用靶材，其中所述的过渡金属为镍与钨的组合。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种电致变色材料用靶材的制备方法，包括，压制胚体，将氧化锂粉与过渡金属粉混合制得混合粉，在1-40×105N的压力下压制成胚体，所述的混合粉中氧化锂粉的摩尔百分含量为10％-60％，过渡金属粉的摩尔百分含量为40％-90％；烧结，将制成的胚体在900-1600℃中烧结0.1-4h，制成靶材。所述的压制胚体在真空或惰性气体条件下制备，所述的烧结在含有少量氧气的惰性气体中制备；所述的过渡金属为钛、钒、铬、铌、钼、锰、钨、铁、钴、铼、镍、钇中的一种或两种以上的组合。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种电致变色材料用靶材的制备方法，其中所述的含有钨胚体的烧结温度为900-1300℃，所述的含有钨与镍的胚体的组合的烧结温度为1000-1400℃。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种电致变色薄膜的制备方法，采用前述的电致变色材料用靶材，用溅射沉积法制备电致变色薄膜，所述的电致变色薄膜含有Li+。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种电致变色薄膜的制备方法，其中所述的溅射沉积法的溅射气压为0.4-0.7Pa，溅射功率为500-2000W，薄膜厚度为50-600nm。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种电致变色材料，所述的电致变色材料包括透明导电层、离子存储层、离子导体层和电致变色层，所述的离子存储层为前述的一种电致变色薄膜的制备方法所制得的电致变色薄膜。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种电致变色材料的应用，上述的一种电致变色用在电致变色灵巧窗、电致变色显示器、无眩反光镜或储存器件上。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种电致变色材料，所述的电致变色材料用于电致变色灵巧窗、电致变色显示器、无眩反光镜或储存器件等的透射性能、反射性能、信息显示和辐射性能等性能的调节。借由上述技术方案，本专利技术提供一种电致变色材料用靶材、制备方法及其应用至少具有下列优点：1、现有的电致变色材料的电致变色层薄膜需进行锂化过程，此过程需对薄膜进行加热，对加热的温度和时间等条件要求严格，且制得的薄膜中Li+的分布不均匀。采用本专利技术提供的一种电致变色材料用靶材、制备方法及其应用在制备电致变色薄膜的变色层时，由于靶材中含有足够的Li+，因此制得的变色层薄膜，不需要进行后续的锂化即可使薄膜中含有足够的且均匀分布的Li+，锂化率较高，简化了生产工艺，提高了生产效率。2、本专利技术制备的得到的电致变色薄膜中的Li+是通过溅射靶材加入的，是一种新的锂化方法，克服了现有电致变色薄膜锂化过程易引入杂质且锂化率不高的问题。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的提供一种电致变色材料用靶材、制备方法及其应用其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。实施例1将摩尔百分含量为10％的氧化锂粉与摩尔百分含量为90％的铁粉混合制得混合粉，在真空、1×105N的压力下压制成胚体；将制成的胚体在含有少量氧气的氩气中、900℃烧结4h，制成靶材。使用本实施例制得的靶材，采用溅射沉积法制备电致变色薄膜，所制得的薄膜的理化性质见表2。实施例2参照实施例1靶材的制备方法，本实施例中的靶材的成分及制备参数见表1，所制得的薄膜的理化性质见表2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致变色材料用靶材，其特征在于：所述的电致变色材料用靶材的分子式为LixAyOz，式中1≤x≤6，4≤y≤9，9.5≤z≤27.5，x+y＝10，所述的A为过渡金属。

【技术特征摘要】
1.一种电致变色材料用靶材，其特征在于：
所述的电致变色材料用靶材的分子式为LixAyOz，式中1≤x≤6，4≤y
≤9，9.5≤z≤27.5，x+y＝10，所述的A为过渡金属。
2.根据权利要求1所述的一种电致变色材料用靶材，其特征在于：
所述的过渡金属为钛、钒、铬、铌、钼、锰、钨、铁、钴、铼、镍、
钇中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求2所述的一种电致变色材料用靶材，其特征在于：
所述的过渡金属为钨。
4.根据权利要求2所述的一种电致变色材料用靶材，其特征在于：
所述的过渡金属为镍与钨的组合。
5.一种电致变色材料用靶材的制备方法，其特征在于：包括，
压制胚体，将氧化锂粉与过渡金属粉混合制得混合粉，在1-40×105N
的压力下压制成胚体，所述的混合粉中氧化锂粉的摩尔百分含量为
10％-60％，过渡金属粉的摩尔百分含量为40％-90％；
烧结，将制成的胚体在900-1600℃中烧结0.1-4h，制成靶材，
所述的压制胚体在真空或惰性气体条件下制备，所述的烧结在惰性气
体条件下制备，所述的过渡金属为钛、钒、铬、铌、钼...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟政，刘静，汪洪，孟凡禹，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11