一种三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料及制备方法。本发明专利技术电致变色电容双功能材料有序空心球阵列具有多孔分级结构和网络状结构，制备时以FTO导电玻璃为基底，基底表面依次制备空心三氧化钨纳米球阵列并包覆聚噻吩层和三氧化钨层。本发明专利技术实现了三氧化钨空心纳米球于基底上分布均匀、聚噻吩为多孔结构均匀包覆在空心纳米球表面，最外层的三氧化钨提升了材料整体的稳定性，本发明专利技术在纳米尺度上实现了三氧化钨无机材料和聚噻吩有机材料的结合，大大提高了电致变色和电容性能，实现了优势互补，同时增加了双功能材料的比表面积，显著增强了反应的动力学过程。

【技术实现步骤摘要】
一种三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料及其制备方法
本专利技术涉及功能薄膜
，尤其涉及一种三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料及其制备方法。
技术介绍
电致变色材料因其在低电压驱动下的光学性能(透射率、吸光度或反射)具有可调色性和可逆调制性而备受关注，是一种很有前途的节能应用材料。赝电容被认为是除电池之外的另一种很有希望的储能应用，可以利用可逆氧化还原反应的电荷插入/抽出来存储能量。此外，当赝电容器中发生快速电荷转移的可逆氧化还原反应时，由于工作原理相似，某些特定的电极材料会同时进行电致变色过程，其中就包括三氧化钨材料和聚噻吩材料。三氧化钨材料受因为它是由三维网络的WO6八面体组成，能提供丰富的渠道运输小离子有利于可切换的颜色变化和充放电过程，也因为良好的环境稳定性从而适合户外应用。然而，到目前为止，光学对比度、响应时间、循环稳定性和一些其他的性能指标仍不满意，特别对于块体WO3的密实结构来说，离子传输能力十分有限。而有机材料具有反应速率快的优点，但化学稳定性相对不好。因此制备有机无机杂化结构材料是提高电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料，其特征在于：所述双功能材料具有多孔分级结构和网络状结构，所述双功能材料以三氧化钨空心纳米球为核，聚噻吩为第一壳层，三氧化钨为第二壳层，氧化钨空心纳米球直径为400-600nm，聚噻吩为多孔结构，厚度为40-50nm，平均孔径为2-3nm，均匀包覆在三氧化钨空心纳米球上，第二壳层的厚度为20-30nm，均匀包覆在第一壳层表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料，其特征在于：所述双功能材料具有多孔分级结构和网络状结构，所述双功能材料以三氧化钨空心纳米球为核，聚噻吩为第一壳层，三氧化钨为第二壳层，氧化钨空心纳米球直径为400-600nm，聚噻吩为多孔结构，厚度为40-50nm，平均孔径为2-3nm，均匀包覆在三氧化钨空心纳米球上，第二壳层的厚度为20-30nm，均匀包覆在第一壳层表面。


2.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料，其特征在于，所述双功能材料具有空心阵列结构，拥有较大的比表面积。


3.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨电致变色电容双功能材料，其特征在于，所述的双功能材料宏观下能够实现透明和深蓝色之间的快速可逆变化，拥有优秀的电致变色性能，可见光调制幅度为85％～97％，近红外光调制幅度为85～95％，完全着色时间为2～5s，褪色时间为3～7s，所述功能材料的容量达到40～60mf/cm2，倍率性能达到70％～80％；所述双功能材料在着色褪色过程的同时实现对电量的存储与释放。


4.一种如权利要求1～3任一项所述的三氧化钨/聚噻吩/三氧化钨/电致变色电容双功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚苯乙烯微球分散液、乙醇和丙酮混合，得到悬浊液；
(2)将去离子水和洗净的FTO导电玻璃放入培养皿中，将所述悬浊液和曲拉通依次滴入去离子水表面，随后将FTO导电玻璃取出，自然干燥，得到单层PS球薄膜包裹的FTO导电玻璃；
(3)在真空度2*10-4Pa以下，以纯度为99.99％的WO3为靶材，在步骤(2)所述单层PS球薄膜包裹的FTO导电玻璃表面进行射频反应沉积溅射，所述射频反应沉积溅射，在氧气-氩气混合气氛中进行；
(4)将步骤(3)处理过的FTO导电玻璃浸泡在四氢呋喃溶液中12-24h从而去除单层PS球模板获得空心结构；
(5)将步骤(4)处理过的FTO导电玻璃作为工作电极，铂丝作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，将高氯酸锂和3,4-乙撑二氧噻吩单体溶于碳酸丙烯酯溶液中作为聚合电解液，先将工作电极浸泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，史英迪，吴玉程，张雪茹，董森宇，王岩，崔接武，秦永强，舒霞，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34