[發明專利]一種基于多金屬氧酸鹽的電致變色器件

有效

• 申請號: 201410620463.8
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN105629618B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 王恩波;王詩銘
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: G02F1/155
• 分類號: G02F1/155;G02F1/1523;C25D9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種智能器件，具體的說，涉及一種基于多金屬氧酸鹽的電致變色智能窗。本發明以飽和型多金屬氧酸鹽作為原料，以印制有半導體薄膜的導電玻璃為基底，利用電沉積技術制備復合薄膜。薄膜制備的整個過程均使用水溶劑，對環境友好無害，且操作簡便易行。以其制備的電致變色器件具有良好的電致變色性能，是一種具有商業化前景的電致變色器件。

技術領域

本發明涉及一種光電器件，具體的說，涉及一種基于多金屬氧酸鹽的電致變色智能窗。

背景技術

高性能的WO₃基的電致變色器件一般是由磁控濺射或真空蒸鍍制備的，但是出于降低成本考慮，開發常溫、常壓下溶液法制膜技術是一個有效地手段。這樣電沉積方法引起了我們的興趣，由于它可以在常溫、常壓下進行；這種方法可以適用于復雜形狀，大面積和多孔的基底；操作過程簡單可控。

制備一個高性能的電致變色膜的關鍵是：選擇合適的方法和合適的電致變色材料。多酸因其具有優異的電化學性能，是很有潛力的電致變色材料。現在制備多酸基電致變色薄膜的主導方法是LBL法。LBL法在研究多酸電致變色性質上是一個非常重要，而且非常有效地方法。但是這種方法制備電致變色膜的缺點逐漸顯現出來，如：當膜很薄時，光學對比度很低；如果使用厚膜去達到高的光學對比度時，其響應時間又會變得很長并且褪色態的透光性也會變差，另外，LBL法制備厚膜所需的時間極長。這些缺點在某種程度上限制了多酸基電致變色材料在真實器件上的應用。

多酸的結構極大地影響多酸材料的性能。而對于多酸，調節分子構型將會對器件的性能造成極大地影響。多酸的一個好處就是，其不同結構的物種可以直接合成得到純相。使用電沉積的方法制備多酸基電致變色器件可以降低器件的成本，如果說合適的方法是制備多酸基電致變色器件的前提，那么通過調節多酸的結構來尋找合適的多酸基電致變色材料是一個極有意義而且非常重要的工作。

發明內容

本發明的目的是利用Dawson型多金屬氧酸鹽作為電致變色材料，利用電沉積方法將多酸附著在TiO₂基底上，進而與涂有Pt的對電極組成電致變色器件。

本發明的一種基于多金屬氧酸鹽的電致變色器件，包括以下步驟：

(1)將多金屬氧酸鹽配制成水溶液，調節此溶液pH在1-3之間；

(2)將商業P25粉體制成可用于刮涂的漿料

(3)將印制好TiO₂的基片在(1)水溶液中進恒電壓電沉積

(4)將步驟(3)所得基片取出，用去離子水，乙醇沖凈，熱風吹干；

(5)將步驟(4)所得基片與另一塊涂有Pt的并帶有一個小孔玻璃作為對電極組成器件，并將器件密封；

(6)將LiClO₄的水溶液作為電解質從小孔注入器件內部，并用薄玻璃將小孔封死；

所說的多金屬氧酸鹽為缺位型多酸，具體是指{P₂W₁₅}，其分子式為：K₁₂[P₂W₁₅O₅₆]·18H₂O

其中，多金屬氧酸鹽水溶液的濃度為0.01mol/L，水溶液濃度為pH＝1～3.TiO₂薄膜基底的厚度為2微米。

將上述方法制備的基于多金屬氧酸鹽的復合薄膜作為工作電極，以飽和甘汞電極作為參比電極，以鉑絲作為對電極，使用恒電壓法進行電沉積，且保持電壓為-1.25V，時間為10min。

本發明所使用的電致變色材料為水溶性化合物，薄膜制備過程不使用二氯苯等有機溶劑，有利于環境的保護。