[發(fā)明專利]一種電致變色器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110521337.7
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113253534B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段羽;周伊斌;王錦濤
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G02F1/155
• 分類號: G02F1/155;G02F1/153;G02F1/1523;G02F1/15
• 代理公司: 長春中科長光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發(fā)明公開了一種電致變色器件，包括陰極、陽極、電解質(zhì)；陰極的襯底上設(shè)置有金屬層；陰極和陽極的襯底包括摻雜氟的氧化錫導(dǎo)電玻璃及生長在氧化錫導(dǎo)電玻璃上經(jīng)過原子層沉積技術(shù)修飾的石墨烯，石墨烯經(jīng)過修飾后獲得更高的電學(xué)性能。氧化鉬層的厚度范圍在50納米至100納米之間。電解質(zhì)為也液態(tài)或凝膠態(tài)電解質(zhì)中的一種。鋁離子電解質(zhì)的濃度為1mol/L。金屬鋁的厚度為20納米至80納米之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于薄膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電致變色器件及其制造方法。

背景技術(shù)

電致變色器件的結(jié)構(gòu)是電致變色層，電解質(zhì)，離子存儲層，而其中的電致變色層一般為氧化鎢，氧化鉬，氧化釩等金屬氧化物，離子存儲層一般為氧化釩，氧化鈦等金屬氧化物，這些氧化物具備一定的儲能效果，這與超級電容的結(jié)構(gòu)類似，超級電容也是通過金屬氧化物進行儲能。另外兩者的反應(yīng)機制類似，將兩者結(jié)合在一起能夠?qū)崿F(xiàn)儲能和電致變色的雙功能效果，目前，作為制備超級電容的常用材料之一，石墨烯薄膜其本身具有良好的電學(xué)性能，且石墨烯本身很薄所以具備很高的光學(xué)透過率。但是目前生產(chǎn)的石墨烯本身有很多的缺陷位點，并且在石墨烯轉(zhuǎn)移過程中會不可避免地產(chǎn)生缺陷和褶皺。通過原子層沉積技術(shù)對石墨烯薄膜的缺陷位點和褶皺進行進一步的修飾，利用石墨烯缺陷位點處的化學(xué)活性更高的特點，通過原子層沉積能夠有選擇性地在石墨烯缺陷和褶皺處進行修飾，在石墨烯完整的地方不進行多余的處理。最終能夠使石墨烯缺陷和褶皺處生長上金屬納米顆粒，利用金屬顆粒將石墨烯的缺陷和褶皺連接起來，增加石墨烯導(dǎo)電性，從而提升石墨烯的電學(xué)性能。

在常見的電致變色器件中，通常都是通過充放電來實現(xiàn)變色，并且在充放電過程中能量都被浪費掉了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題，提供一種電致變色器件，包括陰極、陽極、電解質(zhì)；

所述陽極和陰極形成雙層結(jié)構(gòu)，所述陽極和陰極都包括：襯底、設(shè)置在所述襯底上的石墨烯、設(shè)置在所述石墨烯上的氧化鉬；

所述陰極和陽極中間設(shè)有鋁層；

所述電解質(zhì)為鋁離子電解質(zhì)。

優(yōu)選的，所述石墨烯通過原子層沉積法被金屬修飾，所述原子層沉積法中使用的前驅(qū)體為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑，反應(yīng)的產(chǎn)物為氧氣。

優(yōu)選的，所述石墨烯進行修飾的金屬為金、銀、銅中的一種。

優(yōu)選的，所述襯底為摻雜氟的氧化錫導(dǎo)電玻璃或氧化銦錫導(dǎo)電玻璃。

優(yōu)選的，石墨烯經(jīng)過原子層沉積技術(shù)修飾，在原子層沉積過程中，使用的前驅(qū)體溶液為三甲基甲基環(huán)戊二烯鉑，反應(yīng)物為氧氣。

優(yōu)選的，氧化鉬層包括氧化鉬、紫精、聚苯胺、化學(xué)摻雜修飾后的紫精及其衍生物；

所述氧化鉬的厚度范圍在50納米至1000納米之間。

優(yōu)選的，電解質(zhì)為液態(tài)或凝膠態(tài)電解質(zhì)中的一種，所述鋁離子的半徑小于0.0053納米；

所述鋁離子溶液為氯化鋁溶液或硫酸鋁溶，所述鋁離子電解質(zhì)的濃度為1mol/L至5mol/L。

優(yōu)選的，鋁層的厚度為20納米至80納米之間；

所述陽極的金屬層為掩膜版制備的線條狀鋁層或網(wǎng)格狀鋁層。

本發(fā)明的一種電致變色器件的制造方法，用于制造上述的電致變色器件，包括如下步驟：

S1：將襯底放在去離子水中超聲10min；

S2：將襯底放置在烘箱中進行烘干；