[发明专利]一种(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物的应用

说明书

本发明公开了一种(E)‑4‑(二茂铁亚甲基氨基)‑N，N‑二苯基苯胺聚合物作为电致变色材料的应用，本发明所述的聚合物具有多色显示、快速的响应时间，高光学对比度等优异的性能，是潜在的电致变色材料。式(I)中，n代表平均聚合度。

(一)技术领域

本发明涉及一种(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物的应用。

(二)背景技术

随着全球能源的急剧消耗和环境的不断恶化，如何合理分配和有效利用能源成为了人们广泛关注的议题，开发新型功能材料迫在眉睫。电致变色材料(EC)正是这样一种可以合理利用能源的新型功能材料。该材料具有来源丰富、器件制备工艺简单及工作电压低等优点，且能广泛应用在智能窗、电子纸及汽车后视镜等领域。

早期的研究工作主要集中在无机电致变色材料，如三氧化钨、二氧化铱等。无机电致变色材料具有良好的光化学稳定性，但其加工成本较高、颜色种类单调、着色效率低下和响应速度慢等缺点严重限制了其在生产生活中的大规模应用。相对于有机小分子变色材料的种类较少、分子结构不易修饰，导电聚合物电致变色(PEC)材料则由于结构种类多、变色范围宽广、对比度高、加工性能好、能带可控以及响应速度快等优点而备受人们的关注。

三苯胺及其衍生物是良好的电子供体，是一种很好的空穴传输材料，在有机电致发光及其他发光器件中得到广泛的应用。导电聚三苯胺及其衍生物是典型的电致变色材料之一，其氧化电位低、易质子酸掺杂、颜色对比度高，并且有着良好的环境稳定性等优点，具有很好的应用前景。目前导电聚三苯胺材料的制备方法有化学聚合法和电化学聚合法，由于二聚反应的存在，单纯的聚三苯胺无法通过电化学聚合法制得。Guey-Sheng Liou等人设计合成了一系列的聚三苯胺衍生物，主要是含有二羧基的三苯胺衍生物，与含有不同芳香基团的二胺通过化学聚合物后得到了一系列既具有电致发光又具有电致变色的聚合物；牛海军课题组合成了一系列带有氨基的三苯胺衍生物，与中间含有不同芳香基团的二醛基通过化学聚合法得到一系列的聚合物，通过电致变色性能测试，该系列材料大多具有多色显示功能。

在当前的研究当中，(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物研究工作较少,应用范围较为有限,主要应用于锂离子正极材料的活性材料。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1～4:1), 因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。采用(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物作为锂离子电池正极材料，由于其包含三苯胺结构具有平稳的充放电平台。(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物电极出色的电池性能得益于具有良好稳定性和电化学性能的二茂铁环的引入以及聚合物颗粒形貌的改善。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物作为电致变色材料的应用。

下面对本发明的技术方案做具体说明：

一种如式(I)所示的(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物在作为电致变色材料中的应用，

式(I)中，n代表平均聚合度，n取10-2000。

进一步，所述的(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物在0-0.8V呈现无色，0.8V之后开始呈浅橙色带黄色，1.0V开始逐渐变蓝，1.2～1.4V呈蓝色。

进一步，所述式(I)所示的(E)-4-(二茂铁亚甲基氨基)-N，N-二苯基苯胺聚合物的制备方法具体按照如下步骤进行：