[发明专利]一种透明电极及其制备方法及其应用的电致变色器件

说明书

本发明涉及一种透明电极及其制备方法及其应用的电致变色器件，属于光电设备领域,包括以下步骤：S1：取一衬底；S2：在衬底上均匀涂抹银纳米线溶液并烘干，重复多次后加压形成银纳米线薄膜；S3：将银纳米线薄膜浸入石墨烯溶液中，使石墨烯均匀附着到银纳米线薄膜上，烘干后获得石墨烯与银纳米线复合的透明电极。电致变色器件包括依次布置四层结构，四层结构分别为上透明电极、变色层、电解质层和下透明电极；所述上透明电极或下透明电极分别包括银纳米线薄膜和均匀附着在该银纳米线薄膜上的若干石墨烯碎片。本发明利用石墨烯的抗氧化性和银纳米线的柔性特性，简化电致变色器件的层数结构，提升电致变色器件变色反应速度。

技术领域

本发明涉及一种透明电极及其制备方法及其应用的电致变色器件，属于光电设备领域。

背景技术

随着社会和科技的发展，环境承载负荷越来越大，变色器件由于具有节能、绿色、环保等环境友好性能，越来越受到广大科研人员的注意和兴趣。在众多变色器件中，电致变色器件具有制作工艺成熟、技术相对简单等优良特点而成为众多变色器件设计与研究中最主要的一个研究热点。

电致变色器件是指通过采用电致变色材料与其他相关材料结合，制备成通过一定电压或电流可以循环变色的一种器件。电致变色器件结构一般为五层结构，即透明导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层和透明导电层。

现今，电致变色器件导电层主要为ITO，但是ITO具有陶瓷性，容易破裂，限制了柔性电致变色器件的发展。故此，想到金属银纳米线具备导电性能，但是其作为导电层时，但是银纳米线容易被强氧化物质腐蚀，当银纳米线用于电致变色器件导电层时，在变色过程中容易被氧化而影响电致变色器件的使用；而采用离子存储层将电解质层和透明导电层隔开，造成电致变色器件层数增加，反应时间延长的问题。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题，设计了本发明，替换ITO材料的导电层，利用石墨烯的抗氧化性和银纳米线的柔性特性，使导电层兼具柔性和抗氧化性，简化电致变色器件的层数结构，提升电致变色器件生产效率、合格率和变色反应速度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种石墨烯与银纳米线复合的透明电极的制备方法,包括以下步骤：

S1：取一衬底；

S2：在衬底上均匀涂抹银纳米线溶液并烘干，重复多次后加压形成银纳米线薄膜；

S3：将银纳米线薄膜浸入石墨烯溶液中，使石墨烯均匀附着到银纳米线薄膜上，烘干后获得石墨烯与银纳米线复合的透明电极。

进一步，具体步骤如下：

S1：选取一聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底并按照4×4cm裁减后洗净；

S2：在聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底上滴2-3滴银纳米线溶液，用玻璃棒滚涂均匀，然后，在红外灯下烘烤1-2min，随后将聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底旋转90°，重复滚涂和烘干直至在聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底上具有10—16层银纳米线；选取一聚对苯二甲酸乙二醇酯板盖于银纳米线上，将银纳米线置于10MPa的压力下机械压印10s，获得银纳米线薄膜；

S3：用乙醇与石墨烯配备浓度为0.00005g/ml的石墨烯溶液，将压印好的银纳米线薄膜浸在石墨烯溶液中3min，取出薄膜后将薄膜放置烘箱烘烤5min，烘烤温度为100℃，得到石墨烯与银纳米线复合的透明电极。

进一步,银纳米线溶液的制备方法：

A1：分别配置葡萄糖溶液、硝酸银溶液和硫酸铁溶液备用；

A2：将葡萄糖溶液与硝酸银溶液混合后，先后向混合液中混入硫酸铁溶液和聚乙烯吡咯烷酮，并持续搅拌混合液；