[发明专利]一种电致变色导电聚合物复合薄膜及器件制备方法

权利要求书

1.一种电致变色导电聚合物复合薄膜及器件制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

纳米复合材料的制备：将0.01~0.2g纳米材料原料和导电聚合物单体按照一定质量比例加入到40~70毫升的0.1~2mol/L的酸溶液中进行超声处理5~60分钟得到分散液，将0.01~0.2g的引发剂加入到24毫升 1 mol/L的酸溶液当中制备得到氧化剂，将氧化剂加入到分散液中在-5~15℃低温水浴下连续搅拌2~24小时，离心洗涤后得到纳米材料/导电聚合物纳米复合材料悬浮液；

电致变色复合薄膜的制备：在制备得到的纳米材料/导电聚合物纳米复合材料悬浮液中添加相对于纳米复合材料质量分数0~10wt%的导电剂，和/或0~5wt%的分散剂，和/或0~5wt%的成膜剂，然后搅拌30分钟得到均匀分散的成膜液，直接在导电基底上浇注成膜，或取1~5ml成膜液加入到喷枪当中，在60~150℃的热台上喷涂在导电基底上成膜，得到电致变色复合膜；

电致变色器件的制备：包括由下至上依次为紧密贴合的下透明导电层（a）、阴极电致变色层（b）、电解质层（c）、阳极电致变色层（d）和上透明导电层（e）。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于优选的工艺条件为：纳米材料原料质量为0.08g，纳米材料原料与导电聚合物单体的质量比为1：1，酸浓度为1mol/L，体积为64毫升，超声处理时间为30分钟，引发剂的质量为0.132g，低温水浴温度为0℃~5℃，搅拌时间为4小时，导电剂的质量分数为0~2wt%，分散剂的质量分数为0~1wt%，成膜剂的质量分数为0~2wt%，成膜液的用量为4ml，热台温度为100℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸或十二烷基苯磺酸等酸溶液中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的纳米材料原料为二氧化硅纳米颗粒、埃洛石纳米管、二氧化钛纳米棒、二氧化钛纳米颗粒、石墨烯纳米片以及纳米纤维等可以分散到聚合物溶液中的材料中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的导电聚合物单体为苯胺及其衍生物、噻吩及其衍生物、吡咯及其衍生物等中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、三氯化铁、双氧水等中的一种或几种，具体视聚合物种类而定。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：导电剂为聚3，4-乙烯二氧噻吩︰聚苯乙烯磺酸钠、纳米银线、纳米铜线、石墨烯、氧化石墨烯等具有良好导电性的纳米材料中的一种或几种，其质量分数为0~10wt%，优选为0~2wt%；分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或羧甲基纤维素钠等中的一种或几种，其质量分数为0~5wt%，优选为0~1wt%；成膜剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或羟甲基纤维素等中的一种或几种，其质量分数为0~5wt%，优选为0~2wt%。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：下透明导电层（a）和上透明导电层（e）材料可以为ITO、FTO、石墨烯、纳米银线、导电聚合物薄膜等或基于以上导电材料的透明导电电极中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：阴极电致变色层（b）为纳米材料与聚噻吩及其衍生物等阴极着色电致变色复合材料；阳极电致变色层（d）为纳米材料与聚苯胺及其衍生物或聚吡咯及其衍生物等阳极着色电致变色复合材料。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：电解质层（c）为含有锂盐或钠盐或钾盐或铝盐等的电解质体系。