[發(fā)明專利]一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210299874.6
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114675458A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王詩銘;金遠航;劉琳
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧大學
• 主分類號: G02F1/155
• 分類號: G02F1/155
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發(fā)明公開一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件。包括工作電極、電解液和對電極；所述工作電極是導電基底上覆有一層電致變色層，所述電致變色層為氫鍵有機骨架材料膜；所述電解液為離子液體；所述對電極是導電基底上覆有一層電荷平衡層，所述電荷平衡層為由多金屬氧酸鹽和過渡金屬氧化物復合制備的復合膜。本發(fā)明通過改變對電極的方式提升了器件的電致變色性能，此器件在光調(diào)制，響應時間和著色效率上有著卓越的表現(xiàn)，相同極性電壓范圍下依然可以著色和褪色，達到了節(jié)能的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件

背景技術(shù)

隨著能源的不斷消耗，開發(fā)新型的節(jié)能器件是當前研究的熱點。電致變色材料作為一種光電材料在有電壓變化時，顏色以及透過率會發(fā)生變化，是一種性能較好的節(jié)能材料。傳統(tǒng)的電致變色材料具有光學性能差、顏色過渡緩慢、耐輻射性差和對玻璃基板的附著力弱等缺陷。氫鍵有機骨架材料作為新興電致變色材料，具有孔隙率高、結(jié)構(gòu)可調(diào)、易改性等特點，因此如何得到高性能的氫鍵有機骨架材料電致變色器件一直是研究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決制備高性能的氫鍵有機骨架材料電致變色器件的問題，本發(fā)明通過改進對電極來提升器件的電致變色性能。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，包括工作電極、電解液和對電極；所述工作電極是導電基底上覆有一層電致變色層，所述電致變色層為氫鍵有機骨架材料膜；所述電解液為離子液體；所述對電極是導電基底上覆有一層電荷平衡層，所述電荷平衡層為由多金屬氧酸鹽和過渡金屬氧化物復合制備的復合膜。

優(yōu)選的，上述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，所述氫鍵有機骨架材料選自PFC類材料。

優(yōu)選的，上述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，所述PFC類材料的配體是H₄TBAPy、H₄TBAPy-CH₃、H₄TBAPy-Cl或H₄TBAPy-NO₂。

優(yōu)選的，上述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，所述離子液體是[BMIM]TF2N。

優(yōu)選的，上述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，所述復合膜是，用旋涂法制備的過渡金屬氧化物TiO₂膜上再通過電沉積法沉積一層多金屬氧酸鹽PW₁₂膜制得的TiO₂-PW₁₂復合膜；所述TiO₂膜的厚度為350～500nm。

優(yōu)選的，上述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，所述導電基底是FTO玻璃。

一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件的制備方法，包括如下步驟：

1)工作電極的制備：將PFC粉末超聲分散在二氯甲烷中作為沉積液，取兩塊FTO玻璃，間隔1cm浸入沉積液中，電泳沉積儀兩極分別連接兩塊FTO玻璃，沉積6分鐘，在正極得到氫鍵有機骨架材料PFC膜；

2)對電極的制備：用乙醇將TiO₂稀釋為質(zhì)量分數(shù)20～40％的二氧化鈦納米粒子溶液，在FTO玻璃上旋涂后在500℃下退火30min，得到TiO₂膜；將PW₁₂溶于去離子水作為電沉積液，TiO₂膜作為工作電極，鉑絲作為對電極，Ag/AgCl作為參比電極，利用循環(huán)伏安法進行電沉積，得到TiO₂-PW₁₂復合膜；

3)將工作電極、[BMIM]TF2N為電解液和對電極組裝成電致變色器件。