液态电解质及其制备方法、电致变色器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种液态电解质及其制备方法、电致变色器件及其制备方法，其中的电致变色器件从上到下依次包括：第一衬底、第一电极层、封装垫片、第二电极层和第二衬底；封装垫片为中空的环形结构；第一电极层、封装垫片和第二电极层形成密闭的电解质腔；电解质腔内注有液态电解质；在第一电极层和第二电极层上施加电压后，电致变色器件由透明透光态变为深色阻光态，再从深色阻光态变为镜面反光态。本发明专利技术通过改变溶剂的材料或者引入添加剂的方式来对其进行改性，使得本发明专利技术能够在低温的情况下依旧能够正常工作。旧能够正常工作。旧能够正常工作。

【技术实现步骤摘要】
液态电解质及其制备方法、电致变色器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光电
，特别涉及一种液态电解质及其制备方法、电致变色器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着能源需求的不断增加，人们对降低能源消耗的研究兴趣与日俱增。因此，能够转换或节约能源的材料或装置得到了广泛的关注。电致变色/反光技术可以有效控制可见光和红外热量的传播，并且具有单次可逆、多次循环的特点。在过去的几十年里，电致变色/反光器件的各种应用已经被开发出来，例如阳光衰减的智能窗户、防眩光后视镜、可穿戴能源设备和反射式或透射式电子显示屏。目前电致变色/反光器件一般采用金属可逆电沉积方式，其溶剂材料主要为二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide，DMSO)。其中溶剂作为液态电解质的主要成分，对器件的物理性质起到决定性的影响，例如熔沸点等。
[0003]基于银可逆电沉积的电致反光/变色器件，受到溶剂DMSO的影响，这种金属沉积的电致变色器件的工作最低温度只能达到零上18℃左右，严重限制了器件的使用的工况条件。本专利技术的目的是为了降低器件的工作最低温度，使器件能够在零下50℃的情况下依旧正常工作。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提出一种液态电解质及其制备方法、电致变色器件及其制备方法。通过改变溶剂的材料或者引入添加剂的方式来对其进行改性，使得器件能够在低温的情况下依旧能够正常工作，能够完成透明透光态、深色阻光态、镜面反光态的转换。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0006]本专利技术提供一种液态电解质，包括：防冻溶剂和溶质。
[0007]优选地，将N
‑
甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、四氢呋喃或乙腈作为液态电解质的防冻溶剂；
[0008]或将防冻添加剂溶于DMSO中作为液态电解质的防冻溶剂。
[0009]优选地，防冻添加剂为：甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇或异丙醇；防冻添加剂的比例为40％
‑
70％。
[0010]优选地，液态电解质的溶质为：可溶金属盐、支持电解质和凝胶聚合物。
[0011]本专利技术还提供一种液态电解质的制备方法，在防冻溶剂中添加可溶金属盐、支持电解质和凝胶聚合物后，在40
‑
65℃的温度下搅拌4
‑
10个小时；
[0012]可溶金属盐的含量为40
‑
80mmol/L，
[0013]支持电解质与所述可溶金属盐的含量之比为2
‑
20：1；
[0014]凝胶聚合物的含量为0
‑
12wt％。
[0015]本专利技术还提供一种电致变色器件，从上到下依次包括：第一衬底、第一电极层、封
装垫片、第二电极层和第二衬底；
[0016]封装垫片为中空的环形结构；
[0017]第一电极层、封装垫片和第二电极层形成密闭的电解质腔；电解质腔内注有液态电解质；
[0018]在第一电极层和第二电极层上施加电压后，电致变色器件由透明透光态变为深色阻光态，再从深色阻光态变为镜面反光态。
[0019]本专利技术还提供一种电致变色器件的制备方法，包括以下步骤：
[0020]S1、在第一衬底和第二衬底上分别制备第一电极层和第二电极层；
[0021]S2、将封装垫片制成环形结构，并放置在第二电极层上；
[0022]S3、将第一衬底放置到封装垫片上形成电解质腔，并将液态电解质通过注射孔注入到电解质腔的内部；
[0023]S4、通过热熔胶对电致变色器件进行密闭封装。
[0024]优选地，还包括预处理步骤S0：清洗第一衬底和第二衬底。
[0025]优选地，第一电极层和第二电极层的材料为：ITO、FTO、惰性金属网格或CVD石墨烯。
[0026]优选地，封装垫片由聚四氟乙烯材料制成，封装垫片的厚度为60μm
‑
1000μm。
[0027]与现有的技术相比，本专利技术通过改变溶剂的材料或者引入添加剂的方式来对其进行改性，使得器件能够在低温的情况下依旧能够正常工作，能够完成透明透光态、深色阻光态、镜面反光态的转换。
附图说明
[0028]图1是根据本专利技术第三实施例提供的电致变色器件的结构示意图。
[0029]图2是根据本专利技术第四实施例提供的电致变色器件的制备方法的流程图。
[0030]其中的附图标记包括：第一衬底1、封装垫片2、第一电极层3、电解质腔4、第二电极层5和第二衬底6。
具体实施方式
[0031]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0032]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0033]本专利技术的第一实施例提供了一种液态电解质，液态电解质包括：防冻溶剂和溶质。本专利技术提供的液态电解质在低温下具有防冻效果。
[0034]防冻溶剂可以为：N
‑
甲基吡咯烷酮(N
‑
Methyl pyrrolidone，NMP)、碳酸丙烯酯、四氢呋喃、乙腈、防冻添加剂溶于DMSO中作为混合溶剂，或者其他低熔点且能够溶解溶质的材料。
[0035]防冻添加剂可以为甲醇(Methanol)、乙醇(Ethanol)、乙二醇(Ethylene glycol，
EG)、正丙醇(N
‑
propanol)、异丙醇(Propan
‑2‑
ol，IPA)等其他与DMSO互溶的防冻材料。防冻添加剂的比例为40％
‑
70％。
[0036]溶质包括：可溶金属盐、支持电解质和凝胶聚合物。
[0037]可溶金属盐可以为：AgNO3、CuCl2等；
[0038]支持电解质可以为：四丁基溴化铵(Tetrabutylammonium bromide，TBABr)、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵等；
[0039]凝胶聚合物可以为：聚乙烯醇缩丁醛酯(Polyvinyl Butyral，PVB)、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,vinylalcohol polymer，PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone，PVP)、聚乙二醇(Polyethylene glycol，PEG)、羟乙基纤维素(Hydroxyethyl Cellulose，HEC)等。
[0040]本专利技术的第二实施例提供了一种液态电解质的制备方法，具体如下：
[0041]在防冻溶剂中添加可溶金属盐、支持电解质和凝胶聚合物后，在40
‑
65℃的温度下搅拌4
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态电解质，其特征在于，包括：防冻溶剂和溶质。2.根据权利要求1所述的液态电解质，其特征在于，将N
‑
甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、四氢呋喃或乙腈作为所述液态电解质的防冻溶剂；或将防冻添加剂溶于DMSO中作为所述液态电解质的防冻溶剂。3.根据权利要求2所述的液态电解质，其特征在于，所述防冻添加剂为：甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇或异丙醇；所述防冻添加剂的比例为40％
‑
70％。4.根据权利要求3所述的液态电解质，其特征在于，所述液态电解质的溶质为：可溶金属盐、支持电解质和凝胶聚合物。5.一种如权利要求3或4所述的液态电解质的制备方法，其特征在于，在所述防冻溶剂中添加所述可溶金属盐、所述支持电解质和所述凝胶聚合物后，在40
‑
65℃的温度下搅拌4
‑
10个小时；所述可溶金属盐的含量为40
‑
80mmol/L；所述支持电解质与所述可溶金属盐的含量之比为2
‑
20：1；所述凝胶聚合物的含量为0
‑
12wt％。6.一种利用如权利要求1
‑
4任一项所述的液态电解质制成的电致变色器件，其特征在于，从上到下依...

【专利技术属性】
技术研发人员：段羽，朱学昊，姜欣，袁梦，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：