[发明专利]电致变色工作电极的制备方法及电致变色器件

说明书

技术领域

本发明涉及电致变色工作电极，尤其涉及一种电致变色工作电极的制备方法及电致变色器件。

背景技术

电致变色是指材料的光学属性（如反射率、透过率、吸收率等），在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。普通的电致变色器件中的工作电极常为平面电极，且该平面电极在电致变色领域中应用比较广泛，但电致变色材料在其平面电极的反应速率较低、响应时间较长。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电致变色工作电极的制备方法及电致变色器件，能提高电致变色材料在所述电致变色工作电极表面的反应速率，降低电致变色材料的响应时间。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种电致变色工作电极的制备方法，包括：采用电化学方法在ITO导电玻璃的表面依次电镀上第一导电聚合物及纳米颗粒，得到覆有第一导电聚合物和纳米颗粒的电致变色工作电极。

这里，所述纳米颗粒为金颗粒、银颗粒或第二导电聚合物颗粒；

所述第二导电聚合物和所述第一导电聚合物不为同一种导电聚合物；

所述第二导电聚合物包括：聚吡咯或聚噻吩；

所述纳米颗粒的大小为3-100nm；

所述第一导电聚合物包括：聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。

其中，所述采用电化学方法在ITO导电玻璃的表面依次电镀上第一导电聚合物及纳米颗粒，具体包括：

将ITO导电玻璃以及辅助电极置于第一溶液中进行第一次电聚合，得到覆有第一导电聚合物的ITO导电玻璃；或者，将ITO导电玻璃、辅助电极以及参比电极置于第一溶液中进行第一次电聚合，得到覆有第一导电聚合物的ITO导电玻璃；

将所述覆有第一导电聚合物的ITO导电玻璃、以及辅助电极置于第二溶液中进行第二次电聚合，即得到覆有第一导电聚合物和纳米颗粒的电致变色工作电极；或者，将所述覆有第一导电聚合物的ITO导电玻璃、辅助电极以及参比电极置于第二溶液中进行第二次电聚合，即得到覆有第一导电聚合物和纳米颗粒的电致变色工作电极；

其中，所述第一溶液为：第一导电聚合物单体与酸溶液的混合溶液；

所述第二溶液包括：金胶溶液、银胶溶液或第二导电聚合物单体溶液；

所述第二导电聚合物单体溶液为：第二导电聚合物单体与酸溶液的混合溶液。

其中，所述第一导电聚合物单体包括：苯胺，吡咯或噻吩；

所述第二导电聚合物单体包括：吡咯或噻吩；

所述第一导电聚合物单体和第二导电聚合物单体的用量均为0.5μl-5ml；

所述酸溶液为：硫酸溶液、盐酸溶液或硝酸溶液；

所述酸溶液浓度为0.5mol/L-5mol/L；

所述金胶溶液的浓度为0.05-5mol/L；

所述银胶溶液的浓度为0.05-5mol/L；

所述辅助电极包括：铂电极、银电极；所述参比电极为：饱和甘汞电极；

所述第一次电聚合和第二次电聚合均为：计时电流法电聚合、脉冲电流法电聚合或计时电位法电聚合；

所述计时电流法电聚合的条件为：电流密度0.5mA/cm²-50mA/cm²，电聚合时间1-500s；

所述脉冲电流法电聚合的条件为：在脉冲通断比为（120ms-50ms）：（50ms-10ms），频率为30-100Hz；

所述计时电位法电聚合的条件为：电压1-15V，电聚合时间1-500s。

本发明还提供了一种电致变色器件，所述电致变色器件中的阳极电极为：以上所述制备方法得到的覆有第一导电聚合物和纳米颗粒的工作电极。

本发明所提供的电致变色工作电极的制备方法及电致变色器件，具有以下的优点和特点：

通过采用导电聚合物和纳米颗粒修饰电致变色工作电极，能够大大提高所述电致变色工作电极的比表面积，使所述比表面积能够达到所述电致变色工作电极实际面积的几百倍甚至几万倍，从而能提高电致变色材料在覆有导电聚合物和纳米颗粒的电致变色工作电极表面的反应速率，降低电致变材料的响应时间。

附图说明

图1为本发明覆有导电聚合物及纳米颗粒的工作电极的结构的侧视图；

图2为本发明覆有导电聚合物及纳米颗粒的工作电极的结构的俯视图；

图3为本发明制备方法的实验装置示意图；