[发明专利]电致变色装置中的作为电荷存储材料的金属氧化物、金属青铜和多金属氧酸盐

说明书

本公开一般涉及用于电致变色装置的作为电荷存储材料的溶液处理的低温金属氧化物、金属青铜或多金属氧酸盐材料，电荷存储材料和包括该材料的电致变色装置，及制备和使用该电荷存储材料的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月17日提交的题为“Metal Oxide,Metal Bronze andPolyoxometalate as Charge Storage Materials in Electrochromic Device”的美国临时专利申请No.62/699,382的优先权，该临时专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及用在电致变色装置中的用于电荷存储的材料(或描述为对电极材料)、包括该材料的电荷存储和电致变色装置，及制备和使用该材料的方法。

背景技术

电致变色材料可以在电荷注入和提取的作用下改变透射率、反射率、吸收率或发射率。基于柔性衬底的电致变色膜在重量、易于运输、能够施加在曲面上等方面具有优于传统电致变色玻璃的优点。在典型的电致变色装置中，存在三层活性材料和两个电极。如图1所示，电致变色层、电解质层和电荷存储层夹在透明电极之间。

需要开发用于电荷存储层的新的和/或改进的材料，特别是用于基于柔性衬底的电致变色膜的材料。

发明内容

本公开涉及使用溶液处理的低温金属氧化物，溶液处理的低温金属青铜或溶液处理的低温多金属氧酸盐作为电致变色装置的电荷存储材料。材料的形式包括纳米颗粒和膜。

本公开还涉及电致变色装置的包含金属氧化物、金属青铜或多金属氧酸盐的电荷存储材料，以及包含该电荷存储材料的电致变色装置。

在一些实施例中，金属氧化物包括钛(Ti)、钒(V)、铌(Nb)、锆(Zr)、钼(Mo)、镍(Ni)、铜(Cu)和铬(Cr)的氧化物或其混合物。在一些实施例中，金属氧化物包括铝(Al)或硅(Si)的氧化物，或其组合。在一些实施例中，金属青铜是氢金属氧化物，其中金属是钛(Ti)、钒(V)、铌(Nb)、锆(Zr)和钼(Mo)中的一种或更多种。在一些实施例中，多金属氧酸盐是包括氧和金属的无机阴离子，所述金属例如钛(Ti)、钒(V)、铌(Nb)、锆(Zr)和钼(Mo)中的一种或更多种。

在一些实施例中，金属氧化物、金属青铜或多金属氧酸盐是水合物。

在一些实施例中，金属氧化物、金属青铜或多金属氧酸盐是非晶态形式。

在一些实施例中，金属氧化物、金属青铜或多金属氧酸盐是纳米颗粒形式。

在一些实施例中，金属氧化物是以下的一种或更多种：

V_y1Ti_y2O_x·nH₂O，其中y1与y2的比约为1:1到50:1，y1+y2等于1,

V_y1Si_y2O_x·nH₂O，其中y1与y2的比约为1:1到50:1，y1+y2等于1,

V_y1Al_y2O_x·nH₂O，其中y1与y2的比约为1:1到50:1，y1+y2等于1,

V_y1Mo_y2O_x·nH₂O，其中y1与y2的比约为1:1到50:1，y1+y2等于1,

V_y1Nb_y2O_x·nH₂O，其中y1与y2的比约为1:1到50:1，y1+y2等于1,