[发明专利]用于电致变色器件的电解液以及相应的电致变色器件

说明书

本发明公开了用于电致变色器件的电解液以及相应的电致变色器件。所述的电解液为液态电解液或固体电解液，所述液体电解液包括至少一种高标准电极电势金属离子，所述金属离子的标准电极电势要高于电致变色器件采用的导电聚合物的标准电极电势并且其不与电解质发生化学反应。本发明提供了利用所述电解液制备得到的电致变色器件。本发明所述的液体电解液和固体电解液能够大幅减小电致变色器件电压的同时大幅提升其响应速度。定。

技术领域

本发明涉及用于电致变色器件的电解液以及相应的电致变色器件。

背景技术

导电聚合物由日本科学家白川英树在20世纪70年代首先发现，经过近50年的发展，导电聚合物在化学、物理、生物、电子等多个领域都有了深入的研究，有一些技术应用甚至已经实现了日常生产化。

导电聚合物在变色领域的研究与应用主要集中在电致变色方向。电致变色作为一种新型研究领域，其具有的优点有：适合的工作温度范围大；耗能小，与集成电路容易匹配；颜色可调范围很广且可实现连续变色；具有记忆功能，变色在开路的状态下仍可保持。而导电聚合物作为电致变色材料相较于无机材料则具有更广的色域、更高的可加工性等优点。

而本发明涉及的技术可以使得电致变色器件需要的施加的变色电压进一步降低，响应速度进一步提高，更节省能源，实现绿色生活。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供应用于电致变色器件的电解液，以进一步降低电致变色器件的变色电压，提高其响应速度。

本发明要解决的第二个问题是提供由所述电解液制备得到的电致变色器件。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种用于电致变色器件的电解液，所述的电解液为液态电解液，所述液态电解液包括电解质和溶剂，还进一步包括至少一种高标准电极电势金属离子，所述金属离子的标准电极电势要高于电致变色器件采用的导电聚合物的标准电极电势并且其不与电解质发生化学反应。

本发明所述的液态电解液中，所述电解质的浓度使用常规浓度即可，一般在0.05-0.1mol/L；所述高标准电极电势金属离子的浓度理论上越高越好，但是考虑到其在电致变色器件中的应用，故其加入量导致的电解液颜色变化不会影响器件的电致变色性能为宜。

作为优选，所述的高标准电极电势金属离子为Fe³⁺，所述Fe³⁺的浓度为0.05-0.1mol/L，所述的溶剂为乙腈或乙醇。

作为进一步的优选，所述的Fe³⁺以FeCl₃的形式加入。

作为进一步的优选，所述的溶剂为乙腈。

作为进一步的优选，所述的电解质为高氯酸四丁基铵(TBAP)，其浓度为0.05-0.1mol/L。

第二方面，本发明提供了一种用于电致变色器件的电解液，所述的电解液为固态电解液，所述的固态电解液包括聚合物基体、增塑剂和电解质，还进一步包括至少一种高标准电极电势金属离子，所述金属离子的标准电极电势要高于电致变色器件采用的导电聚合物的标准电极电势并且其不与电解质发生化学反应。

本发明所述的固态电解液中，所述聚合物基体、增塑剂的选择和含量采用常规固态电解液中常用的聚合物基体(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏二氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-六氯丙烯)等)和增塑剂(如碳酸丙烯酯、聚乙二醇等)以及相应组分含量即可。所述电解质的选择同上述液态电解液，需要与高标准电极电势离子不发生化学反应，对电解质含量没有特殊要求，采用常规含量即可。所述高标准电极电势离子的含量理论上越高越好，但是考虑到其在电致变色器件中的应用，故其加入量导致的电解液颜色变化不会影响器件的电致变色性能为宜。