电致变色材料及其制备方法、电致变色器件技术

本发明专利技术涉及光电材料技术领域，本发明专利技术提供了一种电致变色材料及其制备方法、电致变色器件，该电致变色材料包括低共熔溶剂和变色材料，所述变色材料由氢键供体材料和氢键受体材料组成；该电致变色材料还包括气凝胶。通过采用低共熔溶剂作为电解质应用于电致变色材料中，使得电致变色材料毒性更低、价格更低廉、更绿色环保、物化性质更稳定、导电性更强、电化学窗口更宽等优点；气凝胶将电致变色材料由液态变为胶状，有利于防止电致变色材料发生泄漏问题。题。

【技术实现步骤摘要】
电致变色材料及其制备方法、电致变色器件


[0001]本专利技术涉及光电材料
，特别是涉及一种电致变色材料及其制备方法、电致变色器件。

技术介绍

[0002]电致变色是指在电流或者电场的作用下发生稳定的、可逆的氧化还原反应，外观上表现为颜色或透明度的可逆变化的现象。由电致变色材料所制备的器件具有用户可控制颜色变化、低功耗、低工作电压、光学性能连续可调、绿色环保和智能化等特点，在电致变色智能窗、汽车自动防眩目后视镜、变色太阳镜、信息显示等领域已经被广泛使用。
[0003]电致变色器件是电化学器件，因此包括至少两个电极和电解质层。通常，电致变色材料可以溶解在电解质中或涂覆在一个或两个电极上。电化学显示器因其在设备配置和制造过程中的简单性，低电压操作和低功耗而引起了极大的关注，近几年有关于此的研究非常的多，但是这些研究都是在基于离子液体电致变色器件。而低共熔溶剂相比离子液体具有优良特性：价格低廉，低毒性，绿色环保，物化性质稳定，还具有良好的导电性、较宽的电化学窗口。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种电致变色材料，旨在改进电致变色材料的性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种电致变色材料，包括：
[0006]低共熔溶剂；
[0007]变色材料，由氢键供体材料和氢键受体材料组成。
[0008]优选地，所述低共熔溶剂由胆碱类物质与配位剂组成，所述胆碱类物质由一种或多种胆碱化合物组成，所述配位剂由一种或多种配体组成。
[0009]优选地，所述胆碱化合物的结构式为[N(CH3)
3 CH
2 CH
2 OH]+
[X]－
，其中，X为卤素或羟基；
[0010]所述配体选自卤化金属盐、水合卤化金属盐或具有结构式为R1‑
R2的化合物；
[0011]其中，R1为未取代的或取代的烷基链，R2为含有N、O、P、S原子的给电子基团。
[0012]优选地，所述氢键受体材料紫精化合物中的一种或多种组成；
[0013]优选地，所述之间化合物结构式如下：
[0014][0015]其中，R3、R4皆选自烷基和芳香基团；
[0016]Y
‑
选自(PF6)
‑
、(AsF6)
‑
、(ClO4)
‑
、CH3COO
‑
、CH3(C6H4)SO3‑
、卤素中的一种。
[0017]优选地，所述氢键供体材料选自二茂铁及其衍生物、吩賽秦及其衍生物和三苯胺
及其衍生物中的一种或多种。
[0018]优选地，所述氢键受体材料选自取代紫精、苄基紫精、氨基取代苯基紫精、氰基取代苯基紫精中的一种或多种。
[0019]优选地，还包括气凝胶。
[0020]本专利技术还提供一种上述电致变色材料的制备方法，包括如下步骤：
[0021](A)将胆碱类物质和配位剂干燥，而后，在加热条件下将所述胆碱类物质和所述配位剂均匀混合，得到组分I1；
[0022](B)在I1中加入变色材料并混合均匀，得到组分I2；
[0023](C)在I2中加入气凝胶并混合均匀，得到组分I3。
[0024]本专利技术还提供一种电致变色器件，所述电致变色器件包括上述电致变色材料。
[0025]有益效果
[0026]与现有技术的电致变色材料相比，本专利技术采用低共熔溶剂作为电解质，以低共熔溶剂为电解质的电致变色材料具有如下优点：价格低廉，低毒性，绿色环保，物化性质稳定，还具有良好的导电性、较宽的电化学窗口。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施方式对本专利技术提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0029]本专利技术中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。
[0030]另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0031]本专利技术提出一种电致变色材料，该电致变色材料包括低共熔溶剂和变色材料，所述低共熔溶剂由胆碱类物质与配位剂组成，所述胆碱类物质由一种或多种胆碱化合物组成，所述配位剂由一种或多种配体组成，所述低共熔溶剂由氢键供体材料和氢键受体材料组成。
[0032]具体地，所述胆碱化合物的结构式为[N(CH3)
3 CH
2 CH
2 OH]+
[X]－
，其中，X为卤素或羟基，即所述胆碱化合物可以为胆碱、氟化胆碱、氯化胆碱、溴化胆碱或碘化胆碱中的任一种。所述配体选自卤化金属盐、水合卤化金属盐或具有结构式为R1‑
R2的化合物；其中，R1为未取代的或取代的烷基，R2为含有N、O、P、S原子的给电子基团。
[0033]进一步地，所述卤化盐选自氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠、氟化钾、氯化钾、溴化钾、碘化钾、氟化镁、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化铁、溴化铁、碘化铁、氯化钙、溴化钙、碘化钙、氯化铝、溴化铝、碘化铝、二氯化锡、四氯化锡、氯化锌、溴化锌、碘化锌、三氯化铬中的任一种。
[0034]所述水合卤化金属盐选自六水合氯化镁、六水合溴化镁、八水合碘化镁、二水合氯化钾、一水合三碘化钾、二水合氯化钙、六水合氯化钙、六水合氯化铝、六水合氯化铁、六水合溴化铝、五水合氯化锡中的任一种。
[0035]所述R1选自C1
‑
C12烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、正戊基、异戊基、新戊基、辛基、烯丙基、烯丁基。所述R1选自羟基、伯氨基、仲氨基、叔氨基、硝基、氰基、羰基、烷氧基、酰胺基、酰氧基、巯基、硫氰基、异硫氰基、磺酸基、磷酸基、卤素基中的任一种。
[0036]更进一步地，所述配体选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、乙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、尿素、葡萄糖、木糖醇、山梨醇、2
‑
乙基
‑3‑
烯醇、乙胺、乙二胺己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电致变色材料，其特征在于，包括：低共熔溶剂；变色材料，由氢键供体材料和氢键受体材料组成。2.如权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于，所述低共熔溶剂由胆碱类物质与配位剂组成，所述胆碱类物质由一种或多种胆碱化合物组成，所述配位剂由一种或多种配体组成。3.如权利要求2所述的电致变色材料，其特征在于，所述胆碱化合物的结构式为[N(CH3)3CH
2 CH
2 OH]
+
[X]
－
，其中，X为卤素或羟基；所述配体选自卤化金属盐、水合卤化金属盐或具有结构式为R1‑
R2的化合物；其中，R1为烷基，R2为含有N、O、P、S或卤素原子的给电子基团。4.如权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于，所述氢键受体材料由紫精类化合物、9,10
‑
蒽醌类化合物中的一种或多种化合物组成。5.如权利要求4所述的电致变色材料，其特征在于，所述紫精类化合物结构式如下：其中，R3、R4皆选自烷基或芳香基；Y
‑
选自(PF6)

【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟，张国良，胡守荣，
申请(专利权)人：深圳市志凌伟业光电有限公司，
类型：发明
国别省市：