[发明专利]基于铝离子水凝胶的自供电氧化钨基电致变色器件及其制备方法

说明书

基于铝离子水凝胶的自供电氧化钨基电致变色器件及其制备方法，包括以下步骤；1)清洗FTO导电玻璃并晾干；2)配制氧化钨与氧化钼复合的前驱体溶胶；3)采用溶胶凝胶旋涂方法，在FTO导电玻璃上旋涂氧化钨与氧化钼复合的前驱体溶胶，并成膜，然后进行退火处理，得透明氧化钨基电致变色薄膜；4)制备聚丙烯酰胺水凝胶；5)将聚丙烯酰胺水凝胶浸润氯化铝溶液，得氯化铝水凝胶；6)将氯化铝水凝胶通过黏附铝电极的普通玻璃与步骤3)得到的透明氧化钨基电致变色薄膜进行封装，得电致变色智能窗器件；7)将水凝胶笔与步骤3)得到的透明氧化钨基电致变色薄膜连接，得无电压驱动可擦写离子书写屏。本发明制备方法简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及智能窗技术及离子屏显示技术领域，特别涉及基于铝离子水凝胶的自供电氧化钨基电致变色器件及其制备方法。

背景技术

电致变色是指在电场的驱动下，通过电化学反应，实现物质的光学属性(吸收率、透过率或反射率)的持久、可逆转变，进而表现出色彩和透明度的可逆变化。电致变色器件因其可按人的意愿实现可见光以及红外光的透过率的可逆调控的特点在光电领域有极大的应用前景。电致变色器件能起到为建筑物节能和显示等作用，因而可作为电致变色智能窗、防眩光后视镜、电致变色显示器等器件的具体应用。

目前电致变色器件结构较为复杂，增大界面传输和产业制造成本。电致变色器件在实现上色和脱色的两个过程都需要外加电压的驱动。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供基于铝离子水凝胶的自供电氧化钨基电致变色器件及其制备方法，通过引入铝离子水凝胶简化了电致变色器件的结构，利于离子的传输，该电致变色智能窗和可擦写离子书写屏具有自供电，无电压驱动可擦写的功能，且制备方法简单，易于实现。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

基于铝离子水凝胶的自供电氧化钨基电致变色器件，分别为电致变色智能窗、无电压驱动可擦写离子书写屏。

基于铝离子水凝胶的自供电氧化钨基电致变色器件的制备方法，包括以下步骤；

1)清洗FTO导电玻璃并晾干；

2)配制氧化钨与氧化钼复合的前驱体溶胶；

3)采用溶胶凝胶旋涂方法，在FTO导电玻璃上旋涂氧化钨与氧化钼复合的前驱体溶胶，并成膜，然后进行退火处理，得透明氧化钨基电致变色薄膜；

4)制备聚丙烯酰胺水凝胶；

5)将聚丙烯酰胺水凝胶浸润氯化铝溶液，得氯化铝水凝胶；

6)将氯化铝水凝胶通过黏附铝电极的普通玻璃与步骤3)得到的透明氧化钨基电致变色薄膜进行封装，得电致变色智能窗器件；

7)将水凝胶笔与步骤3)得到的透明氧化钨基电致变色薄膜连接，得无电压驱动可擦写离子书写屏。

所述的步骤1)的具体操作为：将导电玻璃依次使用去离子水、丙酮及乙醇进行超声清洗，在无尘环境中晾干。

所述的步骤2)的具体操作为：

将1g钨粉与2-8ml过氧化氢在冰水浴中反应，取反应后的上清液50℃-70℃干燥得到钨络合物，然后超声1-3h分散在乙醇中，静置2h-5h过滤得氧化钨的前驱体溶胶；将40g氧化钼粉末与80-100ml乙醇混合，球磨2-3h后静置3h取上清液，得到氧化钼溶液；将得到的氧化钨前驱体溶胶与氧化钼溶液混合，得到氧化钨与氧化钼复合的前驱体溶胶；

所述的氧化钨前驱体溶胶与氧化钼溶液的体积比为1：1。