[发明专利]一种双功能电致变色能量存储器件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种双功能电致变色能量存储器件，所述器件包括：第一衬底，所述第一衬底上依次沉积有导电层、阴极电致变色膜层和界面层；第二衬底，所述第二衬底上依次沉积有导电层和阳极电致变色膜层；密封材料，所述密封材料基本沿周向设置在所述第一衬底和第二衬底的外周区域之间，以将所述第一衬底和第二衬底密封地相互结合并限定一空腔；及电解质，所述电解质设置在所述空腔中。本发明的双功能电致变色能量存储器件，集成互补型电致变色与能量存储双功能属性，具有多色彩，能量和功率密度大，电化学稳定的特性。本发明还公开了一种双功能电致变色能量存储器件的制作方法。

技术领域

本发明涉及多功能器件的技术领域，尤其涉及一种双功能电致变色能量存储器件及其制作方法。

背景技术

电致变色技术经历了六十年的快速发展，目前，其实际应用仍然仅限于汽车防眩目后视镜、智能节能窗、飞机智能舷窗，智能护目镜等领域，因而其发展仍然面临着巨大挑战。通过技术融合，电致变色技术与能量采集技术、热控制技术、传感技术、可穿戴技术等先进技术的融合有望实现多功能，获得更广泛的应用。例如，由于氧化物电致变色材料自身具备赝电容特性，且电致变色器件的结构与超级电容器结构的相似性，将电致变色与能量存储相结合，得到同时具备电致变色功能与能量存储功能于一体的双功能器件，即电致变色能量存储器件(Electrochromic Energy Storage Devices,EESDs)。

电致变色能量存储器件(EESDs)在智能电子学，多功能能量存储器件和电致变色超级电容领域极具应用前景，因而，近年来备受关注。电致变色能量存储器件(EESDs)主要由具备电致变色和能量存储效果的功能材料及与之相接触的电解质构成；基于锂离子(Li⁺)基电解质开发的器件，电致变色能量存储密度、功率密度相对低，难以获得具有高性能能量存储的电致变色器件，且存在潜在着火和爆炸风险。

由鉴于此，申请人提出一种基于Zn²⁺基电解质的双功能电致变色能量存储器件的发明构思，以实现电致变色技术与储能技术的有效融合。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明提供了一种双功能电致变色能量存储器件及其制作方法，通过优化的膜层结构设计和电解质配方的改进，以解决现有电致变色器件功能单一，常规Li离子能量密度受限和电化学稳定性差等技术问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种双功能电致变色能量存储器件，所述器件包括：

第一衬底，所述第一衬底上依次沉积有导电层、阴极电致变色膜层和界面层；

第二衬底，所述第二衬底上依次沉积有导电层和阳极电致变色膜层；

密封材料，所述密封材料基本沿周向设置在所述第一衬底和第二衬底的外周区域之间，以将所述第一衬底和第二衬底密封地相互结合并限定一空腔；

电解质，所述电解质设置在所述空腔中。

优选地，所述第一衬底和第二衬底独立地选用PET基板、玻璃、石英或氧化铝中的一种。

优选地，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、氧化铟锌或石墨烯中的至少一种。更优选的是，所述导电层为透明导电层，进一步优选的是选用掺杂铟的氧化锡(ITO)，所述ITO导电层的厚度为50～300nm，更优选的是150～220nm。导电层可与外接电极相连接，起到电子传导的作用，实现电致变色储能器件的电回路。