[發明專利]用于電致變色器件的電解液以及相應的電致變色器件

在審

• 申請號: 202011539982.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112612166A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李維軍;蒯羽;張誠;付海長;展望
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G02F1/1503
• 分類號: G02F1/1503;G02F1/1506
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

本發明公開了用于電致變色器件的電解液以及相應的電致變色器件。所述的電解液為液態電解液或固體電解液，所述液體電解液包括至少一種高標準電極電勢金屬離子，所述金屬離子的標準電極電勢要高于電致變色器件采用的導電聚合物的標準電極電勢并且其不與電解質發生化學反應。本發明提供了利用所述電解液制備得到的電致變色器件。本發明所述的液體電解液和固體電解液能夠大幅減小電致變色器件電壓的同時大幅提升其響應速度。定。

技術領域

本發明涉及用于電致變色器件的電解液以及相應的電致變色器件。

背景技術

導電聚合物由日本科學家白川英樹在20世紀70年代首先發現，經過近50年的發展，導電聚合物在化學、物理、生物、電子等多個領域都有了深入的研究，有一些技術應用甚至已經實現了日常生產化。

導電聚合物在變色領域的研究與應用主要集中在電致變色方向。電致變色作為一種新型研究領域，其具有的優點有：適合的工作溫度范圍大；耗能小，與集成電路容易匹配；顏色可調范圍很廣且可實現連續變色；具有記憶功能，變色在開路的狀態下仍可保持。而導電聚合物作為電致變色材料相較于無機材料則具有更廣的色域、更高的可加工性等優點。

而本發明涉及的技術可以使得電致變色器件需要的施加的變色電壓進一步降低，響應速度進一步提高，更節省能源，實現綠色生活。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供應用于電致變色器件的電解液，以進一步降低電致變色器件的變色電壓，提高其響應速度。

本發明要解決的第二個問題是提供由所述電解液制備得到的電致變色器件。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案如下：

第一方面，本發明提供了一種用于電致變色器件的電解液，所述的電解液為液態電解液，所述液態電解液包括電解質和溶劑，還進一步包括至少一種高標準電極電勢金屬離子，所述金屬離子的標準電極電勢要高于電致變色器件采用的導電聚合物的標準電極電勢并且其不與電解質發生化學反應。

本發明所述的液態電解液中，所述電解質的濃度使用常規濃度即可，一般在0.05-0.1mol/L；所述高標準電極電勢金屬離子的濃度理論上越高越好，但是考慮到其在電致變色器件中的應用，故其加入量導致的電解液顏色變化不會影響器件的電致變色性能為宜。

作為優選，所述的高標準電極電勢金屬離子為Fe³⁺，所述Fe³⁺的濃度為0.05-0.1mol/L，所述的溶劑為乙腈或乙醇。

作為進一步的優選，所述的Fe³⁺以FeCl₃的形式加入。

作為進一步的優選，所述的溶劑為乙腈。

作為進一步的優選，所述的電解質為高氯酸四丁基銨(TBAP)，其濃度為0.05-0.1mol/L。

第二方面，本發明提供了一種用于電致變色器件的電解液，所述的電解液為固態電解液，所述的固態電解液包括聚合物基體、增塑劑和電解質，還進一步包括至少一種高標準電極電勢金屬離子，所述金屬離子的標準電極電勢要高于電致變色器件采用的導電聚合物的標準電極電勢并且其不與電解質發生化學反應。

本發明所述的固態電解液中，所述聚合物基體、增塑劑的選擇和含量采用常規固態電解液中常用的聚合物基體(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏二氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-六氯丙烯)等)和增塑劑(如碳酸丙烯酯、聚乙二醇等)以及相應組分含量即可。所述電解質的選擇同上述液態電解液，需要與高標準電極電勢離子不發生化學反應，對電解質含量沒有特殊要求，采用常規含量即可。所述高標準電極電勢離子的含量理論上越高越好，但是考慮到其在電致變色器件中的應用，故其加入量導致的電解液顏色變化不會影響器件的電致變色性能為宜。