[发明专利]一种基于金属纳米粒子的电致变色材料及器件

权利要求书

1.一种基于金属纳米粒子的电致变色材料，其特征在于，所述电致变色材料的组成包括：0.01wt％～1wt％的金属纳米粒子和80wt％～99wt％的离子液体电解质；所述金属纳米粒子为100wt％金属纳米银，或者10wt％～90wt％金属银与其它金属混合的纳米粒子；其中，所述其它金属为金、铁、钴、镍、钌、铑、钯、铱和铂中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于，所述离子液体电解质为1-甲基-3-(2-羟乙基)咪唑双三氟甲磺酰亚胺、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺、四丁基铵双三氟甲烷磺酰亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐中的一种。

3.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于，所述电致变色材料还包括0.1wt％～10wt％的添加剂；所述添加剂为单体为紫外光活性的聚合物、玻璃微球、金属盐、无机纳米粒子、石墨烯、碳纳米管和导电石墨中的一种；

其中，所述聚合物的单体为1,4-双(4-(6’-丙烯氧基己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲苯或者4-(6-丙烯酰氧基)己基苯甲酸-4’肉桂酸甲酯基苯酚酯；所述金属盐为醋酸银、硝酸银、氯化银、溴化银和碘化银中的一种或几种；所述无机纳米粒子为硫化锌、氧化铜、氯化铜、碳酸钡、硫酸钡和硫化镉中的一种或几种。

4.一种权利要求1所述电致变色材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将金属纳米银前体，或者金属纳米银前体与其它金属纳米粒子前体的混合物与有机溶剂和离子液体电解质混合，并在搅拌条件下真空除去溶液中的有机溶剂；其中，有机溶剂的添加量为离子液体电解质体积的5-10倍；其中，所述金属纳米银前体为氧化银、硝酸银和醋酸银中的一种，所述其它金属纳米粒子前体为其它金属的氧化物、硝酸盐和醋酸盐中的一种；

2)向步骤1)中除去有机溶剂的离子液体中通入氢气，将金属纳米银前体，或者金属纳米银前体与其它金属纳米粒子前体的混合物还原为金属银纳米粒子，或者金属银与其它金属混合的纳米粒子，制得电致变色材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述有机溶剂为丙酮、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯和乙醇中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)还原后还加入0.1wt％～10wt％的添加剂，制得电致变色材料；所述添加剂为单体为紫外光活性的聚合物、玻璃微球、金属盐、无机纳米粒子、石墨烯、碳纳米管和导电石墨中的一种；

其中，所述聚合物的单体为1,4-双(4-(6’-丙烯氧基己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲苯或者4-(6-丙烯酰氧基)己基苯甲酸-4’肉桂酸甲酯基苯酚酯；所述金属盐为醋酸银、硝酸银、氯化银、溴化银和碘化银中的一种或几种；所述无机纳米粒子为硫化锌、氧化铜、氯化铜、碳酸钡、硫酸钡和硫化镉中的一种或几种。

7.一种电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件包括权利要求1所述的电致变色材料。

8.根据权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，所述电致变色材料还包括0.1wt％～10wt％的添加剂；所述添加剂为单体为紫外光活性的聚合物、玻璃微球、金属盐、无机纳米粒子、石墨烯、碳纳米管和导电石墨中的一种；

其中，所述聚合物的单体为1,4-双(4-(6’-丙烯氧基己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲苯或者4-(6-丙烯酰氧基)己基苯甲酸-4’肉桂酸甲酯基苯酚酯；所述金属盐为醋酸银、硝酸银、氯化银、溴化银和碘化银中的一种或几种；所述无机纳米粒子为硫化锌、氧化铜、氯化铜、碳酸钡、硫酸钡和硫化镉中的一种或几种。

9.一种权利要求7或8所述的电致变色器件的制备方法，包括将电致变色材料注入由两透明电极作为极板的夹层中，密封后制得电致变色器件；

其中，所述透明电极为由透明基材和镀在其表面的透明导电材料构成；所述的透明基材选自无机玻璃、有机玻璃和透明薄膜中的一种；所述透明导电材料选自掺杂的氧化锡、掺杂的氧化铟或掺杂的氧化锌中的一种；

所述电致变色器件中两透明电极之间的距离由间隔垫的厚度来控制，间隔垫选自不导电的高分子薄膜或玻璃微珠，所述不导电的高分子薄膜为聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯中的一种；所述间隔垫厚度为10-50μm。