[发明专利]一种高性能电致变色电容器双功能器件及其制作方法

说明书

本发明涉及一种高性能电致变色电容器双功能器件及其制作方法。采用的技术方案是：所述的电致变色电容器双功能器件是以负载高分子覆膜的导电玻璃作为工作电极、液态离子液体为电解质、负载十二钨磷酸‑二氧化钛(PW₁₂‑TiO₂)复合膜的导电玻璃作为对电极构成的“三明治”夹心结构。本发明利用具有氧化还原活性的PW₁₂‑TiO₂复合膜作为共轭高分子基电致变色器件的对电极，在使用非水，非酸性电解质的情况下具有双稳定性，高色彩对比度，高比电容的特性，充放电过程伴随颜色的变化，使器件中电荷存储量可以通过器件外部颜色来判断，是一种新的制作高性能电致变色电容器双功能器件的方法。

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种多功能的电致变色的电容器器件及其制作方法。

背景技术

电致变色器件常用的标准结构是由多种类型的材料集成类似电池的三明治结构。其工作过程通常包括以下两步：(1)在两透明电极层之间施加一正向电压，在正向电场作用下，电解质层中的活性离子注入变色层，引起变色层发生着色过程；(2)在两透明电极层之间施加一反向电压，在反向电场作用下，活性离子从变色层中抽取出来，引起变色层发生褪色过程。电致变色-电容器双功能器件还具有器件作为电容器使用时，充放电的过程伴随器件颜色变化，可以通过颜色的深浅判断电量水平。传统的电致变色器件包括由沉积于两侧玻璃基板之间的透明导电材料、电致变色材料和电解质材料组成的5层结构，自下而上依次包括透明电极层、变色层、电解质层、离子存储层、透明电极层、玻璃或透明基底材料。目前这类器件需要用酸性电解质，存在循环稳定性差，充放电颜色变化不明显等缺点。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种制备方法简单，循环稳定性高的高性能电致变色电容器双功能器件。

本发明采用的技术方案是：一种高性能电致变色电容器双功能器件，所述的电致变色电容器双功能器件是以负载高分子覆膜的导电玻璃作为工作电极、液态离子液体为电解质、负载PW₁₂-TiO₂复合膜的导电玻璃作为对电极构成的“三明治”夹心结构；所述的高分子覆膜是含有电致变色聚合物的覆膜；所述的离子液体是1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。

优选的，上述的一种高性能电致变色电容器双功能器件，所述的电致变色聚合物是聚 (3,4-(2’,2’-二(溴甲基))丙撑基二氧) 噻吩、或聚(3,4-(2’,2’-二(甲氧甲基))丙撑基二氧) 噻吩。

优选的，上述的一种高性能电致变色电容器双功能器件，所述的高分子覆膜的厚度为 150～180nm。

优选的，上述的一种高性能电致变色电容器双功能器件，工作电极和对电极之间的距离为90～110微米。

优选的，上述的一种高性能电致变色电容器双功能器件，所述的PW₁₂-TiO₂复合膜的厚度为500nm～1500nm。

优选的，上述的一种高性能电致变色电容器双功能器件，所述的导电玻璃为FTO导电玻璃或ITO导电玻璃。更优选的，制作工作电极的导电玻璃采用ITO导电玻璃，制作对电极的导电玻璃采用FTO导电玻璃。

一种高性能电致变色电容器双功能器件的制备方法，包括如下步骤：

1)工作电极的制作：依次将FeCl₃·6H₂O、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物(分子量：2800gmol^-1)和电致变色聚合物溶解在丁醇中，在室温下超声处理5～10min，将所得混合液通过亲水性注射器滤膜过滤，然后采用旋转涂布法均匀涂覆到导电玻璃基底上，控制旋转速度为1000～1400rpm，旋涂5～10s，用乙醇洗掉残余的FeCl₃后氮气吹干，获得负载高分子覆膜的导电玻璃作为工作电极；