电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法技术

本发明专利技术提供的电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法，属于智能变发射率技术领域，具体通过在电致变发射率器件的电解质层中引入3,3

【技术实现步骤摘要】
电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法


[0001]本专利技术属于智能变发射率
，具体涉及电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法。

技术介绍

[0002]在绕地球运行时，航天器会经历地球阴影区和太阳辐射区的强烈温差变化，这会严重影响航天器内部仪器的正常运行。太空环境中缺少传热介质，航天器内部仪器无法通过热对流和热传导向外发散温度，只能通过热辐射向外散热。由于物体在固定温度下的热辐射功率强弱取决于其表面发射率，因此，电致变发射率器件能够通过改变外加电压来调节其在热红外波段的发射率，为航天器内部电子设备提供平稳的温度环境。
[0003]航天器上的电能十分珍贵，因此需要减少电致变发射率器件的在轨用电量。如果电致变发射率器件能够根据温度变化自动调节热红外波段的发射率，这将大大减少电致变发射率器件在轨工作时间，节约电致变发射率器件用以调节发射率的电能。此外，当电源发生特殊故障情况导致无法对电致变发射率器件施加电压时，电致变发射率器件若能根据外界温度自动调节热红外波段的发射率，将有益于提高电致变发射率器件的可靠性。
[0004]电致变发射率器件可以利用电致变发射率材料在不同掺杂状态下的热红外波段光学性质差异，实现发射率调控功能。例如，通过电致变发射率材料在不同掺杂状态下的热红外透过率变化，使电致变发射率器件内导电工作电极的低发射率特征显露或掩盖，进而实现电致变发射率器件的热红外发射率调控功能。
[0005]无论电致变发射率器件采用何种结构，电致变发射率材料作为最重要的功能层，其掺杂程度都决定着电致变发射率器件的发射率状态。电致变发射率材料既可以通过电化学手段实现掺杂状态的改变，也可以通过化学掺杂手段的改变。目前，电致变发射率器件仅采用电化学手段方法改变电致变发射率材料的掺杂状态，尚未有在电致变发射率器件内通过化学掺杂手段调节电致变发射率材料掺杂状态的案例。常规的电致变发射率器件实现热响应调控的方法需要结合使用电致变发射率材料和热致变发射率材料，由于材料发射率仅与物体表面状态有关，因此，电致变发射率单元和热致变发射率单元难以在同一表面工作。
[0006]综上所述，当前电致变发射率器件仅能够通过外加电压调控热红外波段的发射率，无法在断电情况下实现发射率调控，并且自身无法响应环境温度变化。现有电致变发射率器件实现热响应调控的方法需要结合使用电致变发射率与热致变发射率材料。因此，赋予电致变发射率器件热响应变发射率功能，对于提高电致变发射率器件的节能性和可靠性具有重要意义。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出了电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法，通过引入3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物添加剂，使电解质层可以通过温度变化调节其内部的质子酸浓度，进
而赋予电致变发射率器件热红外发射率变化功能。
[0008]本专利技术具体技术方案如下：
[0009]电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法，其特征在于，通过在电致变发射率器件的电解质层中引入3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物，使电解质层具有热可逆质子酸浓度变化特性，实现电致变发射率层的热红外发射率变化功能；其中，电解质层基于酸性溶液制备，3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物与酸性溶液中溶质的摩尔比为1:0.1～10。
[0010]进一步地，所述3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物的化学结构式为：
[0011][0012]其中，R为有机官能团，具体为氢、烷基、苯基、含卤素基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团或含磷基团。
[0013]进一步地，所述3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物中的4个有机官能团R相同或存在不同。
[0014]进一步地，在电解质层中引入3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物的具体步骤为：
[0015]步骤1、配置0.01～5M的酸性溶液；
[0016]步骤2、将与酸性溶液的重量比为1:0.1～0.3的聚合物加入酸性溶液中，在50～150℃下加热搅拌，得到凝胶电解质；
[0017]步骤3、将与酸性溶液中溶质的摩尔比为1:0.1～10的3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物作为电解质添加剂，加入凝胶电解质中，在20～100℃下继续加热搅拌，得到引入3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物的电解质。
[0018]进一步地，所述酸性溶液的溶质为无机酸或有机酸中一种或几种的组合；其中，无机酸为硫酸、高氯酸、盐酸、硼酸或硝酸，有机酸为草酸、醋酸或苹果酸。
[0019]进一步地，所述酸性溶液的溶剂为水、乙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ
‑
丁内酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸乙酯、四氢呋喃中一种或几种相溶的组合。
[0020]进一步地，所述聚合物为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯一种或几种的组合。
[0021]进一步地，步骤2中加热搅拌的时长为0.5～6h，步骤3中加热搅拌的时长为0.5～3h。
[0022]本专利技术还提供了一种具有热响应调控功能的电致变发射率器件，包括红外透明封装层，以及封装在红外透明封装层内部的自上而下依次的电致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法，其特征在于，通过在电致变发射率器件的电解质层中引入3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物，使电解质层具有热可逆质子酸浓度变化特性，实现电致变发射率层的热红外发射率变化功能；其中，电解质层基于酸性溶液制备，3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物与酸性溶液中溶质的摩尔比为1:0.1～10。2.根据权利要求1所述电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法，其特征在于，所述3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物的化学结构式为：其中，R为有机官能团，具体为氢、烷基、苯基、含卤素基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团或含磷基团。3.根据权利要求1所述电解质添加剂实现电致变发射率器件热响应调控的方法，其特征在于，在电解质层中引入3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物的具体步骤为：步骤1、配置0.01～5M的酸性溶液；步骤2、将与酸性溶液的重量比为1:0.1～0.3的聚合物加入酸性溶液中，在50～150℃下加热搅拌，得到凝胶电解质；步骤3、将与酸性溶液中溶质的摩尔比为1:0.1～10的3,3
‑
二(4
‑
羟苯基)
‑
3H
‑
2,1
‑
苯并氧硫杂环戊烷
‑
1,1
‑
二氧化物类衍生物加入凝胶电解质中，在20～100℃下继续加热搅拌，得到引入3,3

【专利技术属性】
技术研发人员：牛俊龙，贾春阳，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：