[发明专利]基于AgNWs柔性双层电致变色器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于AgNWs柔性双层电致变色器件及其制备方法，利用旋涂法及热转印机制备的AgNWs透明电极，并利用该透明电极制作柔性双层电致变色器件，性能优良，成本低廉，工艺简单，可重复性高。

技术领域

本发明属于功能薄膜材料领域，具体来说是一种基于AgNWs柔性双层电致变色器件及其制备方法。

背景技术

电致变色材料在军事伪装及太阳能利用等领域具有广阔应用前景。目前人们对以平板玻璃为基板的电致变色器件研究逐步成熟，部分产品已推向市场。但其耐冲击性差、极易破碎，很难应用于具有复杂表面的武器装备。开展柔性电致变色器件的研究，对扩大电致变色材料在军事等领域的应用，具有重要意义。以往电致变色器件只有着色态和褪色态，变化较为单一，无法应对许多场景，因此电致变色器件需要改变更多的颜色来扩展其应用。且以往电致变色器件都使用氧化铟锡(ITO)作为透明电极，但ITO柔性性能较差，这限制了柔性电致变色器件的发展，所以急需开发一种新的透明电极作为柔性电致变色器件的上下电极。

银纳米线透明电极具有较好的导电性、化学稳定性和出色的柔性性能，所以本发明拟采用银纳米线透明电极作为柔性电致变色器件的上下电极。但银纳米线透明电极仍存在导电性较差，银纳米线与衬底粘附性较差等问题，这大大限制了其应用，所以急需一种改善的银纳米线透明电极，来实现柔性双层电致变色器件。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于AgNWs柔性双层电致变色器件及其制备方法，解决现有技术中电致变色器件变色单一、ITO透明电极柔性性能较差且银纳米线透明电极存在纳米线与衬底粘附性差、透明电极电阻较高等问题。

本发明的技术方案为：

一种基于AgNWs柔性双层电致变色器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备银纳米线溶液、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶液、钼酸铵溶液、聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)溶液、凝胶电解质、衬底及石英片；

(2)制备银纳米线透明电极；

(3)在顶电极银纳米线层上制备三氧化钼电致变色层；

(4)在低电极上旋涂PEDOT:PSS层；

(5)组装柔性电致变色器，将凝胶电解质均匀涂覆到低电极PEDOT:PSS层上，将顶电极压在电解质膜上，然后封装，制得柔性双层电致变色器。

所述步骤(2)制备银纳米线透明电极包括以下步骤：

(1)将PMMA溶液均匀涂抹在衬底表面；匀胶机转速为1000rpm～4000rpm，时间为20s～60s；

(2)旋涂结束后使用烘箱烘干后取出，自然降至室温，烘箱温度为80℃～120℃；

(3)将银纳米线溶液旋涂到PMMA层上，匀胶机转速为650rpm～900rpm，旋涂结束后自然风干；

(4)风干后使用热转印机将银纳米线嵌入PMMA层中，将银纳米线透明电极夹在两片洗干净备用的石英片之间，石英片可以完全覆盖银纳米线导电薄膜，热转印机设置温度为110℃～140℃，加热时间为20～40s；

(5)重复以上步骤制备另一个银纳米线透明电极作为顶电极。

所述步骤(3)在顶电极银纳米线层上制备三氧化钼电致变色层包括以下步骤：

(1)将钼酸铵溶液旋涂到步骤(2)中银纳米线透明电极的银纳米线层上，匀胶机转速为1000rpm～4000rpm，时间为20s～60s；

(2)旋涂结束后使用烘箱加热制得MoO₃电致变色层，烘箱设置温度为100℃～120℃,设置加热时间为10～30min；