[发明专利]一种基于金属电沉积的电致变发射率器件及制备方法

说明书

本发明公开一种基于金属电沉积的电致变发射率器件及制备方法，该器件从上到下依次包括工作电极、电解质层和对电极；工作电极包括基片和金属薄膜，基片的下侧沉积有金属薄膜；电解质层包括多孔隔膜和电解质，电解质浸润在所述多孔隔膜中；电解质包括含金属离子的电致变色材料和溶剂，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同；该制备方法包括选择基片并清洗、干燥；在基片一侧沉积金属薄膜；制备电解质层；制备对电极；组装，本发明提供的器件能耗低、结构简单、发射率变化幅度大、宽波段和变化均匀；本发明提供的制备方法工艺简单，制备周期短，可用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及电致变发射率器件技术领域，尤其是一种基于金属电沉积的电致变发射率器件及制备方法。

背景技术

红外伪装主要指消除、减小、改变或模拟目标与背景之间在热红外的两个大气窗口波段(3～5μm和7.5～13μm)辐射特性的差别，以应对热红外探测。目前，在目标表面覆盖传统的红外低发射率涂层是实现红外伪装最为常见的方式，该类涂层在红外波段具有较低的发射率。但是，在不同的时段，由于外界环境的变化，导致环境与伪装器材红外特征信号变化上的差异，会出现较为明显的可被侦察概率。因此，开发能主动适应环境的智能热红外器件是伪装技术发展的重要趋势。

智能红外伪装技术又称为自适应热红外伪装技术，是指通过一定的技术方法，使被探测目标的红外辐射特性能够随环境的红外辐射特性自动发生相应调整，实现目标与环境红外辐射特性的统一，消除目标与背景的红外探测特性差异，从而得以实现红外伪装。根据史蒂芬-玻尔兹曼定律，自适应红外伪装技术可以分为基于表面温度控制的热红外自适应伪装技术和基于表面发射率调控的热红外自适应伪装技术。基于表面温度控制的热红外自适应伪装技术主要包括通过热电材料直接对物体表面进行升温和降温和通过将不同温度的液体注入微流控系统来控制物体表面的温度两种方式。而基于表面发射率调控的热红外自适应伪装技术主要包括通过离子嵌入/脱嵌氧化物，通过离子掺杂导电聚合物或者通过温度调控材料相变这三种方式来实现发射率的变化。

而热电片表面控温技术耗能巨大且会产生大量余热，因此需要庞大的供电功率并且堆积的热量无法耗散；将不同温度的液体注入微流控系统的表面控温技术则具有管路设计复杂，需额外加热、冷却和存储液体的设备等缺陷；基于离子嵌入/脱嵌氧化物或掺杂导电聚合物调控的变发射率器件发射率变化范围不大(0.5)，且发射率的调控波段较窄，较难实现在热红外波段的两个大气窗口同时实现调控；基于热致相变的变发射率器件发射率较难实现渐变和实时调控。因此，亟需找到能降低能耗，发射率变化幅度大，宽波段，且变化均匀的新型热红外自适应伪装技术。

发明内容

本发明提供一种基于金属电沉积的电致变发射率器件及制备方法，用于克服现有技术中能耗高、结构复杂、发射率变化幅度小、波段窄和变化不均匀等缺陷，实现能耗低、结构简单、发射率变化幅度大、宽波段和变化均匀。

为实现上述目的，本发明提出一种基于金属电沉积的电致变发射率器件，从上到下依次包括工作电极、电解质层和对电极；

所述工作电极包括基片和金属薄膜，所述基片的下侧沉积有金属薄膜；

所述电解质层包括多孔隔膜和电解质，所述电解质浸润在所述多孔隔膜中；所述电解质包括含金属离子的电致变色材料和溶剂，所述金属离子为能够实现可逆电沉积和溶解的金属离子且所述金属离子的金属与所述金属薄膜用金属不同。

为实现上述目的，本发明还提出一种基于金属电沉积的电致变发射率器件的制备方法，包括以下步骤：

S1：选择基片，并对基片进行清洗、干燥；

S2：在干燥后的基片的一侧直接沉积金属薄膜，得到工作电极；

S3：配制电解质，并用所述电解质浸润多孔隔膜，得到电解质层；

S4：在基体的一侧沉积导电层，得到对电极；