[發(fā)明專利]一種鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基多彩電致變色器件及其制備方法與應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210384729.8
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114839818A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 方華靖;伍玲琦
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: G02F1/1524
• 分類號: G02F1/1524;G02F1/153;G02F1/155;G02F1/163;G02F1/15
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基多彩電致變色器件，其特征在于，包括由上至下依次設置的透明導電基底、氧化鎢電致變色層、含鐵離子有色電解質(zhì)層(電致變色層與電解質(zhì)直接接觸，確保鐵離子能夠跨界面?zhèn)鬏?、氧化鎳對電極層和透明導電基底，其中，含鐵離子有色電解質(zhì)層和氧化鎢電致變色層顏色疊加可形成多彩電致變色器件。

2.基于權(quán)利要求1所述的一種鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基多彩電致變色器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟；

1)制備氧化鎢基電致變色層；

2)制備氧化鎳對電極層；

3)配置鐵離子電解質(zhì)溶液；

4)組裝所述電致變色層、電解質(zhì)和對電極層，制備基于鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基電致變色器件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述的一種鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基多彩電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述步驟1)的具體操作詳細工藝參考前期專利【CN110590180B】。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述的一種鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基多彩電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述步驟2)的具體操作為：

將FTO玻璃用去離子水、丙酮、酒精依次進行清洗并于室溫晾干；

配置氧化鎳前驅(qū)體：將0.1-2g氯化鎳、0.05-0.5g檸檬酸和2-20g乙醇混合并充分攪拌得到氧化鎳前驅(qū)體；

氧化鎳前驅(qū)體采用溶膠-凝膠法旋涂于FTO玻璃上，具體步驟為：取10-200μL氧化鎳前驅(qū)體滴于FTO玻璃表面，旋涂參數(shù)為轉(zhuǎn)速2000-3000r/min，旋涂時間3-10s，旋涂結(jié)束后放置于100-250℃加熱板上進行5-10min烘干，隨后轉(zhuǎn)移至300-400℃加熱板加熱30-60min，冷卻至室溫后即得氧化鎳對電極層。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述的一種鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基多彩電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述步驟3)的具體操作為：

取無水氯化鐵溶解于有機溶劑(如乙二醇，丙三醇，乙腈等)，攪拌30min-5h至完全溶解，得到0.6mM-3M氯化鐵電解液。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述的一種鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基多彩電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述步驟4)的具體操作為：

取形狀和面積相同的氧化鎢電致變色層和氧化鎳對電極層面對面放置，中間留有1-2mm間隙，在氧化鎢電致變色層表面沿著器件輪廓粘附一圈密封硅膠，硅膠厚度與間隙相等，利用密封硅膠將氧化鎢電致變色層與氧化鎳對電極緊密貼合，器件中心區(qū)域形成空腔，在空腔中注入不同濃度的鐵離子電解質(zhì)溶液即得電致變色器件。

7.基于權(quán)利要求1-6任一項所述的鐵離子電解質(zhì)的氧化鎢基電致變色器件的應用，其特征在于，變色器件為褪色態(tài)器件，褪色態(tài)器件為電解質(zhì)顏色，濃度由低至高依次呈現(xiàn)出無色透明、黃色、橙色；著色態(tài)為電解液和氧化鎢上色疊加顏色狀態(tài)，濃度由低至高依次呈現(xiàn)出藍色、綠色、棕黑色，通過調(diào)節(jié)電解液濃度與變色電壓兩個變量可以實現(xiàn)十余種顏色變化。