[发明专利]一种全固态电致变色器件及其制备方法

权利要求书

1.一种全固态电致变色器件，其特征在于，包括：透明基底；以及依次形成所述透明基底上的第一透明导电层、镍酸锂离子储存层、离子传导层、电致变色层和第二透明导电层；所述镍酸锂离子储存层为镍酸锂薄膜，且该镍酸锂薄膜的内部锂离子沿薄膜厚度方向以0～50at%的浓度梯度分布。

2.根据权利要求1所述的全固态电致变色器件，其特征在于，所述镍酸锂离子储存层的厚度为50～500 nm。

3.根据权利要求1或2所述的全固态电致变色器件，其特征在于，按照所述镍酸锂离子储存层中锂离子的浓度计算，所述镍酸锂离子储存层包括富锂层和贫锂层；所述富锂层中锂离子的浓度20～50at%，所述贫锂层中锂离子的浓度为0～20at%；优选地，所述富锂层的厚度为不超过100 nm；所述贫锂层的厚度不超过400 nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的全固态电致变色器件，其特征在于，所述第一透明导电层或第一透明导电层选自FTO透明导电电极、ITO透明导电电极、AZO透明导电电极、ATO透明导电电极中的一种；所述第一透明导电层或第一透明导电层的厚度为50～500 nm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的全固态电致变色器件，其特征在于，所述透明基材为玻璃基材、或PET基材。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的全固态电致变色器件，其特征在于，所述离子传导层选自LiTaO₃或LiNbO₃；所述离子传导层的厚度为30～500 nm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的全固态电致变色器件，其特征在于，所述电致变色层为氧化钨薄膜层；所述电致变色层的厚度为100～500 nm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的全固态电致变色器件，其特征在于，在所述第二透明导电层上还分布有保护层，所述保护层为氮化硅层、氧化硅层、氮氧化硅层、氧化铝层中的一种；所述保护层的厚度为100～400 nm。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的全固态电致变色器件的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射和/或反应性溅射的方法依次在透明基底上形成第一透明导电层、镍酸锂离子储存层、离子传导层、电致变色层和第二透明导电层，其中所述镍酸锂离子储存层的制备方法包括：选用镍酸锂陶瓷作为靶材，采用直流磁控溅射法在基材表面沉积所述镍酸锂离子储存层；所述镍酸锂陶瓷的化学组成为Li_xNi_yO_z，其中x：y：z=（1～1.2）：（1～1.2）：（1.5～2.5）；所述直流磁控溅射法的参数包括：保持本底真空≤10^-4 Pa；溅射气体为氩气和氧气，总压强为0.5～2.0 Pa，氧分压占0～50%；靶材与基材的垂直距离为10～20 cm；沉积温度为15～300℃；施加在所述靶材上的直流电源功率为30～200 W或者功率密度为0.6～4.4 W/cm²；沉积时间为10～60 分钟。

10.根据权利要9所述的制备方法，其特征在于，在沉积所述镍酸锂离子储存层之前，将靶材进行预溅射处理；所述预溅射处理的参数包括：直流电源功率30～200 W或功率密度为0.6 ～4.4 W/cm²；气氛为氩气；气体压力为0.5～2.0 Pa；时间5～30 min。