[发明专利]一种电致变色器件及其制备方法和在智能窗中的应用

说明书

本发明提供了一种电致变色器件及其制备方法和在智能窗中的应用。所述电致变色器件包括相对设置的阳极和阴极透明导电基底，以及设置于阳极与阴极透明导电基底之间的电致变色层和电解质层，所述的阳极透明导电基底与阴极透明导电基底之间不包括离子存储层；所述的电解质层是通过将含有金属离子的溶液滴在电致变色层上而获得，所述的金属离子为具有氧化作用的金属阳离子。本发明提供了所述电致变色器件在智能窗中的应用。本发明所述电致变色器件将传统电致变色器件中的电解质层和离子存储层的功能二合为一，使之既有氧化作用又有离子传输作用，简化了结构，制备的电致变色器件具有好的稳定性以及快的响应时间，在智能窗等领域具有很好的应用价值。

(一)技术领域

本发明涉及一种电致变色器件及其制备方法和在智能窗中的应用。

(二)背景技术

“电致变色”(Electrochromism,EC)是指材料的光学属性，如透射率、反射率、吸收率等在外加电场作用下发生稳定、可逆变化的现象，宏观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料被称为电致变色材料，由电致变色材料制成的器件为电致变色器件。

传统的电致变色器件为常见的“三明治”结构，结构依次为导电基底、电致变色层、电解质层、离子存储层以及导电基底。传统的电致变色器件的性能不仅与电致变色材料有关，还很大程度上与离子存储层有关，该类电致变色器件稳定性、响应时间等性能有待提高，并且由于结构复杂，加工难度较大，这提高了电致变色器件商业化的难度。

因此，对目前电致变色器件进行改善以解决上述问题成为了该领域技术人员急需解决的难题。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种新型电致变色器件及其制备方法和应用，该电致变色器件具有高的稳定性和更简单的器件结构。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种电致变色器件，包括相对设置的阳极透明导电基底和阴极透明导电基底，以及设置于阳极透明导电基底与阴极透明导电基底之间的电致变色层和电解质层，所述的阳极透明导电基底与阴极透明导电基底之间不包括离子存储层；

所述的电解质层是通过将含有金属离子的溶液滴在电致变色层上而获得，所述的金属离子为具有氧化作用的金属阳离子，所述含有金属离子的溶液的溶剂为乙腈、甲醇、乙醇中的一种或多种，所述的含有金属离子的溶液的浓度为0.01～0.5M。

作为优选，所述电致变色器件由相对设置的阳极透明导电基底和阴极透明导电基底，以及设置于阳极透明导电基底与阴极透明导电基底之间的电致变色层和电解质层组成。

作为优选，所述的金属离子为铁离子或铜离子。本发明对于与金属离子形成化合物的阴离子没有特别要求，如Cl^-、NO^3-等均可，只要形成的金属离子化合物能溶于相应的溶剂即可。

作为优选，所述的电解质层的厚度为0.1～0.3mm。

本发明中，所述的阳极透明导电基底、阴极透明导电基底和电致变色层均可根据实际需要进行常规选择。所述的阳极透明导电基底可以是ITO、FTO或PET的一种，所述的阴极透明导电基底可以是ITO、FTO或PET的一种。所述的电致变色层采用的电致变色材料可以根据电致变色器件的应用场景进行选择，如在智能窗领域，优选黑色到高透射或高透射到黑色转变的电致变色材料。

作为一种优选的实施方式，所述的电致变色材料的结构如下所示：

所述电致变色聚合物的数均分子量Mn＝5000～200000，多分散系数D＝1.0～5.0。

上述电致变色材料可通过专利CN111393616A公开的方法进行制备，本发明对该专利做全文引用。