[发明专利]一种增强型电致变色储能薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种增强型电致变色储能薄膜及其制备方法和应用，属于点致变色储能领域。本发明解决了现有基于金属纳米线制备的PEDOT：PSS电致变色储能器件储能性能较差，光学调制范围较窄的技术问题。本发明在金属纳米线电极和PEDOT：PSS之间插入Co(OH)₂层，提高电致变色储能器件的储能性能和光学调制范围，使电致变色储能器件的面电容达到0.793mF/cm²。

技术领域

本发明涉及一种增强型电致变色储能薄膜及其制备方法和应用，属于点致变色储能领域。

背景技术

电致变色器件可以在不同电压下呈现呈现不同的颜色响应，广泛应用于建筑智能窗领域。近年来，随着柔性电子技术的不断发展，电致变色器件也逐渐朝向柔性化、多功能化的方向发展。与刚性电致变色器件相比，柔性电致变色器件具有更加优异的变形能力。此外，多功能的柔性电致变色储能器件还可以用于可穿戴电子产品的供能以及人体的运动行为监测。金属纳米线是最具潜力的柔性电极材料，PEDOT：PSS是是一种兼具电致变色与能量存储性能的导电聚合物材料。然而，基于金属纳米线电极组装的PEDOT：PSS电致变色能量存储器件往往储能性能较差，变色效率较低，光学调制范围较窄，其性能仍然有待提高。

发明内容

本发明为了解决现有基于金属纳米线制备的PEDOT：PSS电致变色储能器件储能性能较差，光学调制范围较窄的技术问题，提供一种增强型电致变色储能薄膜及其制备方法和应用。

本发明的技术方案：

一种增强型电致变色储能薄膜，该薄膜包括柔性电极层、PEDOT：PSS膜层和氢氧化钴膜层，所述的氢氧化钴膜层位于柔性电极层和PEDOT：PSS膜层之间。

进一步限定，柔性电极层为金属纳米线电极层。

上述增强型电致变色储能薄膜的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将银纳米线涂布于柔性基底表面，得到金属纳米线电极层；

步骤二，在金属纳米线电极层表面电沉积氢氧化钴膜层；

步骤三，在氢氧化钴膜层表面旋涂PEDOT：PSS，得到增强型电致变色储能薄膜。

进一步限定，步骤二电沉积过程中电沉积液是浓度为0.05～0.1mol/L氢氧化钴溶液。

进一步限定，步骤二中电沉积过程中沉积电压为-0.8～-1.2V。

进一步限定，步骤二电沉积过程中沉积时间为2～20s。

进一步限定，步骤三在氢氧化钴膜层表面旋涂PEDOT：PSS的转速为500～5000rpm/min。

上述增强型电致变色储能薄膜用于制备电致变色储能器件。

本发明有益效果：本发明在金属纳米线电极和PEDOT：PSS之间插入Co(OH)₂层，提高电致变色储能器件的储能性能和光学调制范围，使电致变色储能器件的面电容达到0.793mF/cm²。

附图说明

图1为实施例1中金属纳米线电极层表面的微观形貌；

图2为实施例1中金属纳米线电极层表面电沉积氢氧化钴膜层后的微观形貌；

图3为实施例1电沉积获得的氢氧化钴膜层的X射线光电子能谱；

图4为实施例1和对比例1获得的电致变色储能器件的充放电曲线；

图5为实施例1和对比例1获得的电致变色储能器件的透光率变化曲线。

具体实施方式