[发明专利]一种双功能电致变色储能器件及其制作方法

权利要求书

1.一种双功能电致变色储能器件，其特征在于，所述电致变色储能器件包括衬底和沉积在所述衬底上的功能层，所述功能层的膜层结构包括依次沉积在所述衬底上的导电层、中间功能层和电解质层；所述电解质层为自支撑Zn²⁺基聚丙烯酰胺水凝胶膜层、自支撑Zn²⁺基聚丙烯酸水凝胶膜层、自支撑Zn²⁺基聚乙二醇水凝胶膜层、自支撑Zn²⁺基聚AMPS水凝胶膜层中的一种或多种组合物。

2.如权利要求1所述的双功能电致变色储能器件，其特征在于，所述衬底选用PET基板、玻璃、石英或氧化铝中的一种。

3.如权利要求1所述的双功能电致变色储能器件，其特征在于，所述导电层为掺杂铟的氧化锡、掺杂氟的氧化锡、掺杂铝的氧化锌或、氧化铟锌或石墨烯中的至少一种。

4.如权利要求1所述的双功能电致变色储能器件，其特征在于，所述中间功能层为三氧化钨、五氧化二钒或三氧化钼中的至少一种。

5.如权利要求1所述的双功能电致变色储能器件，其特征在于，所述中间功能层的膜层厚度为50～5000nm。

6.如权利要求1所述的双功能电致变色储能器件，其特征在于，所述电解质层的膜层厚度为1μm～5mm。

7.一种如权利要求1所述的双功能电致变色储能器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

S1带有导电层的衬底制备：在衬底上通过磁控溅射方法沉积导电的金属氧化物或通过溶液转移法获得石墨烯导电层，得到带有导电层的衬底；

S2半成品器件制作：制作方法一，通过电沉积法将五氧化二钒沉积在步骤S1衬底的导电层上，形成中间功能层，从而得到沉积有五氧化二钒中间功能层的半成品器件；

制作方法二，通过电子束蒸发法或磁控溅射法将三氧化钨沉积在步骤S1衬底的导电层上，形成中间功能层，从而得到沉积有三氧化钨中间功能层的半成品器件；或

制作方法三，通过电子束蒸发法或水热法将三氧化钼沉积在步骤S1衬底的导电层上，形成中间功能层，从而得到沉积有三氧化钼中间功能层的半成品器件；

S3自支撑Zn²⁺基水凝胶膜层制备：取0.032～0.048mol的Zn²⁺基盐溶于100ml去离子水中，搅拌后得到浓度为0.32～0.48mol/L的盐溶液，取12.48～18.6g聚合物单体加入所述盐溶液中，再加入交联剂、引发剂和快速交联剂中的一种或者多种物质，搅拌混合均匀后，迅速倾倒在模具中，在20～80℃的温度条件下聚合反应2～12小时后，即可得到质地均匀的自支撑Zn²⁺基水凝胶膜层；

S4电致变色储能器件制作：将步骤S3制备得到的自支撑Zn²⁺基聚丙烯酰胺水凝胶膜层贴合在步骤S2半成品器件的中间功能层上，得到所述电致变色储能器件。

8.如权利要求7所述的双功能电致变色储能器件的制作方法，其特征在于，所述Zn²⁺基盐选用三氟甲烷磺酸锌、醋酸锌、氯化锌、氟硼酸锌、草酸锌、双三氟甲基磺酸亚胺锌中的一种或多种。

9.如权利要求7所述的双功能电致变色储能器件的制作方法，其特征在于，所述交联剂的用量为聚合物单体重量的0.05～0.07％；所述引发剂的用量为聚合物单体重量的0.13～0.20％；所述快速交联剂的用量为聚合物单体重量的0.05～0.15％。