[发明专利]双稳态电致变色材料的制备方法及用于制备电致变色器件

权利要求书

1.双稳态电致变色材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤一、醌类物质和碱变色响应分子之间物质的量比为0.1-10；醌类物质和碱变色响应分子混合于溶剂，二者之间会形成氢键复合物，加入酸碱添加剂调节体系的酸碱性保证碱变色响应分子及醌类物质处于能够形成氢键复合物的状态，溶剂为水，pH值为3-12；溶剂为有机溶剂，加入的酸碱的浓度为0～100mmol/L；醌类物质的结构式如式I、式Ⅱ和式Ⅲ所示，

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈是H、卤素、C₁-C₂₄间的烷基、C₁-C₂₄的取代烷基、羟基、C₁-C₂₄间的烷氧基、氨基、C₁-C₂₄间的烷氨基、C₆-C₂₄的芳基，同时含有芳环和烷烃的C₇-C₂₄间的基团中的任意一种；

碱变色响应分子的结构式如式Ⅳ和式Ⅴ所示，

其中，X为磺酸根、磷酸根、卤酸根、羧酸根、酰胺、氮、氧、硫中的任意一种；

Y为羟基、氨基、巯基、单烷基取代的氨基的任意一种；

Z为氧、氢取代的亚胺基、单烷基或单芳香基取代的亚胺基、双烷基或双芳香基取代以及同时含有烷基和芳香基取代的季胺盐、单烷基取代的亚胺的任意一种；

Q为氧、硫、氨基、烷基或芳香基取代的氨基、烷基或芳香基取代的硅烷的任意一种；

R’₁、R’₂、R’₃、R’₄、R’₅、R’₆、R’₇、R’₈、R’₉、R’₁₀、R’₁₁、R’₁₂是H、卤素、C₁-C₂₄间的烷基、C₁-C₂₄的取代烷基、羟基、C₁-C₂₄间的烷氧基、氨基、C₁-C₂₄间的烷氨基、C₆-C₂₄的芳基，同时含有芳环和烷烃的C₇-C₂₄间的基团中的任意一种；

所述酸碱添加剂是酸、碱、或者酸和碱混合得到的混合物；

所用的酸为无机酸或有机酸中的一种或多种混合，无机酸包括盐酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸、氯酸、溴酸、碘酸、高氯酸、高溴酸、高碘酸、硫酸、亚硫酸、硒酸、亚硒酸、硝酸、亚硝酸、磷酸、六氟磷酸、亚磷酸、硼酸、四氟硼酸、碳酸；有机酸包括含有磺酸的有机物、含有磷酸的有机物、含有羧酸的有机物、含有硼酸的有机物；

所用的碱为无机碱或有机碱中的一种或多种混合；无机碱是阴离子为氢氧根、阳离子为各种金属离子的碱；有机碱是阳离子为各种金属离子、阴离子为有机阴离子的碱，或阳离子为有机阳离子、阴离子为氢氧根的碱以及阳离子为有机阳离子，阴离子也为机阴离子的碱；

步骤二、醌类物质与电解质的物质的量的比为0.01-10；由醌类物质和碱变色响应分子组成的氢键复合物，再与电解质混合构成电致变色材料。

2.如权利要求1所述的双稳态电致变色材料用于制备电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件的结构为第一电极、电致变色媒介、离子交换膜、辅助媒介、第二电极；

所述电致变色媒介由双稳态电致变色材料分散在液体或固体媒介中构成。

3.根据权利要求2所述的双稳态电致变色材料用于制备电致变色器件，其特征在于，所述第一电极和第二电极中所使用的电极材料，为金、银、铜、汞、铂、钯、钨、铝、锌、氧化锌、氧化铟与氧化锡复合物、碳化钨、碳化镍、石墨、石墨烯、碳纳米管电极材料的任意组合。