[发明专利]一种柔性一体化电致变色器件及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性一体化电致变色器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备覆盖有金层的柔性多孔尼龙基底：通过采用热蒸镀的方法，在柔性多孔尼龙基底AB面两分别热蒸镀一层金层，从而得到覆盖有金层的柔性尼龙基底；

(2)制备活泼金属层：通过采用热蒸镀的方法，在步骤(1)中覆盖金层的柔性多孔尼龙基底的A面进行热蒸镀一层活泼金属层；

(3)制备电致变色层：采用电化学沉积法制备电致变色层，在三电极体系中，分别以B面覆盖有金层的尼龙多孔基底、铂片(Pt)和Ag/AgCl作为工作电极、对电极和参比电极，采用恒电流法，在电解液为苯胺单体和质子酸的混合液中进行电化学沉积，在柔性多孔尼龙基底的B面金层上制备电致变色层；

(4)制备凝胶态电解质层：将氯化铝和去离子水混合得到氯化铝水溶液，将氯化铝水溶液和聚乙烯醇混合，加热溶解得到无色透明AlCl₃-PVA凝胶电解质；

(5)柔性一体化器电致变色器件组装：将步骤(4)中的AlCl₃-PVA凝胶电解质涂覆到步骤(3)得到的柔性多孔尼龙基底得A面或B面进行真空抽滤，使得AlCl₃-PVA凝胶电解质填充到尼龙多孔中，组装成柔性一体化电致变色器件。

2.按照权利要求1所述的一种柔性一体化电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)的具体步骤为：将柔性多孔尼龙膜一侧置于热蒸镀仪器真空室内，首先进行抽真空，真空度控制在2×10^-3Pa，随后进行热蒸镀，工作电流约50～60A，金的沉积速率约为5～15nmmin^-1,最后得到金层厚度100～200nm。

3.按照权利要求1所述的一种柔性一体化电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(2)的活泼金属为铝，铝金属层厚度为50～200nm。

4.按照权利要求3所述的一种柔性一体化电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(2)制备活泼金属层具体步骤为：将其置于热蒸镀仪器真空室内，首先进行抽真空，真空度控制在2×10^-3Pa，随后进行热蒸镀，工作电流约55～70A，铝层的沉积速率约为20～30nmmin^-1。

5.按照权利要求1所述的一种柔性一体化电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体步骤为：将步骤(2)尼龙多孔基底放入混合液中进行电化学沉积。其中，混合液为无水乙醇加入浓度为0.5～2mol L^-1的质子酸及0.5mol L^-1的苯胺混合溶液；沉积PANI薄膜过程中，将覆盖有金层B面作为工作电极，Ag/AgCl作为参比电极，铂片作为对电极，其中沉积电流密度为0.1～0.5mA cm^-1，沉积时间为300～900s，沉积出形貌、颜色均匀的PANI薄膜。

6.按照权利要求1所述的一种柔性一体化电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(4)的具体步骤为：将浓度为0.5～2mol L^-1的氧化铝水溶液与聚乙烯醇(PVA)混合，其比例为混合液体积与聚乙烯醇质量比例为10：1，将随后放置在95℃油浴中搅拌至全部溶解即得无色透明AlCl₃-PVA凝胶电解质。

7.按照权利要求1所述的一种柔性一体化电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(5)的具体步骤为：将步骤(4)的凝聚电解质涂敷在尼龙基底一侧，进行真空抽滤，让其渗透到多孔结构中，然后利用导电电极进行封装，即可得到一体化柔性电致变色器件。

8.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的一种柔性一体化电致变色器件。