[发明专利]一种基于PEDOT：PSS的高稳定性电致变色器件的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于PEDOT:PSS的高稳定性电致变色器件的制备方法，以TBTPA为单体制备PTBTPA聚合物薄膜，再制备PEDOT:PSS聚合物薄膜，在3M胶贴两侧分别贴上PTBTPA聚合物薄膜与PEDOT:PSS聚合物薄膜，去除气泡干燥后得到电致变色器件，本发明可以通过不同厚度的离子储存层与电致变色层的匹配，获得了高稳定性的电致变色器件；器件对比度高，器件的循环稳定性较高，是电致变色智能窗的很好原型；成本低，操作简单，且制备过程无污染，符合绿色化学，保护环境的生态理念。

技术领域

本发明涉及一种一种高稳定性、对比度高，器件的循环稳定性较高的基于PEDOT：PSS的高稳定性电致变色器件的制备方法。

背景技术

电致变色器件中电极间匹配与否对整个器件的寿命有很大的影响。电极匹配涉及到电极的颜色匹配性、变色电压匹配性、电荷容量匹配性等。颜色的匹配程度直接决定了器件的外观表现，而电致变色电压的匹配性则决定了器件的可行性，另外电荷容量的匹配性则决定了器件的使用寿命和稳定性。电荷容量相当的工作电极与对电极，可以进行充分有效的氧化还原反应。而相差过大的电荷容量会导致一方电极的过氧化还原过程过于剧烈，从而加速电极的毁坏速度。

对于不同电致变色材料所制备的工作电极和对电极，由于其结构、晶型等的差异，致使薄膜在参与氧化还原过程时锂离子在薄膜内部进出速度、进出量上存在一定的差异。差别程度对的电致变色性质有很大的影响，当这种差异很小的时候，薄膜可以很好地保持器件内部电荷的平衡性，差异过大时，薄膜在电致变色过程中会致使其中一种组成部分无法完全参与氧化还原，而另外一个组成部分则会由于过分氧化或还原而加速其破坏过程，如果这种差异更大，那么这两种电极甚至无法在同一个器件中相互配对。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有电致变色器件的薄膜差异过大时，薄膜在电致变色过程中会致使其中一种组成部分无法完全参与氧化还原，而另外一个组成部分则会由于过分氧化或还原而加速其破坏过程，如果这种差异更大，那么这两种电极甚至无法在同一个器件中相互配对的缺陷而提供一种高稳定性、对比度高，器件的循环稳定性较高的基于PEDOT：PSS的高稳定性电致变色器件的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于PEDOT：PSS的高稳定性电致变色器件的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)在三电极电解池体系中，以4，4’，4”-三[4-(2-联噻吩基)苯基]胺TBTPA为单体，以1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐为支持电解质，以混合溶液为电解液，在工作电极，辅助电极与参比电极下，在室温下采用恒电位法进行电化学聚合反应，得到沉积在工作电极上的聚合物薄膜，淋洗并烘干后得到PTBTPA聚合物薄膜；

(2)聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)PEDOT：PSS为溶质，去离子水为溶剂，导电玻璃为基板，分别用旋涂和刮涂的方法获得PEDOT：PSS薄膜，然后烘干后得到PEDOT：PSS聚合物薄膜；

(3)将PMMA于试剂瓶中，然后加高分子溶胀剂，加热溶胀，记为体系A；将支持电解质加入到混合溶剂中，超声至电解质完全溶解，记为体系B；将上述体系A与体系B混合，并将所得混合体系超声，将混合的溶液置于烘箱中加热，得到凝胶态电解质；所述的溶胀过程为：置于75℃的烘箱中加热溶胀20小时；

(4)将带方形孔的3M胶贴在步骤(2)聚合好的PEDOT：PSS薄膜上，将步骤(3)得到的凝胶态的固态电解质均匀的滴到3M胶方框内，并吹去气泡，将滴过电解质的薄膜干燥，在表面刮涂凝胶态的固态电解质，将步骤(1)聚合好的PTBTPA聚合物薄膜盖在3M另一侧表面，将其盖平并去除气泡，将得到的器件在室温下待其干燥，用PE将器件表面擦拭干净，得到电致变色器件；

(5)电致变色器件的光谱电化学和电致变色性能测试。