[发明专利]一种包括二维柔性材料的电致变色器件及其制备方法

权利要求书

1.包括二维柔性材料的电致变色器件的制备方法，其特征在于该包括二维柔性材料的电致变色器件按以下方法制备：

a.以一定的质量百分比将氟化锂、浓盐酸溶液加入到去离子水中作为蚀刻剂溶液，逐渐将Ti₃AlC₂粉末添加到蚀刻剂溶液中，通过油浴维持反应温度在40℃，搅拌反应物24小时；

b.将蚀刻产物用去离子水洗涤，离心进行分离，反复以上洗涤几次，直到获得稳定的Ti₃C₂Tx黑色上层溶液；随后将上层溶液以一定的rpm离心30分钟，收集Ti₃C₂Tx的暗色沉淀，用去离子水稀释该沉淀，在一定温度下冷冻干燥获得气凝胶；

c.以一定的质量比将钛酸四丁酯、乙醇、醋酸依次混合而成凝胶溶液A；

d.溶液B以一定质量百分比的Na₂CO₃溶于去离子水制备而成凝胶溶液B，通过磁搅拌将溶液B滴入溶液A中形成均质凝胶；将得到的凝胶进行冷冻干燥得到粉末，在一定温度的空气中煅烧得到初始层状Na₂Ti₃O₇材料；

e.将Na₂Ti₃O₇分散在盐酸中搅拌24小时，充分进行离子交换，得到H₂Ti₃O；将H₂Ti₃O与甲胺水溶液在120℃下反应48h，进行充分插层，形成MA与Ti₃O₇的混合溶液；将混合溶液在高压热反应釜中100℃热处理24h后用去离子水洗并冷冻干燥，干燥后的样品以一定的温度热处理2h，得到TiO₂纳米片材料；其中，甲胺水溶液的浓度为25～30wt％；

f.将MXene在IPA溶液中超声分散30min，在去离子水中加入己烯以在两种液体之间建立界面，随后在界面附近缓慢注入Ti₃C₂Tx/IPA分散体，形成连续的薄膜；去除己烯层，转移在界面形成的自组装膜，阳极部分直接将薄膜逐层转移到柔性衬底上形成Ti₃C₂Tx/PET电极，阴极部分在柔性衬底上先沉积RGO后再将柔性TiO₂转移到上面，制得TiO₂/RGO/PET电极；

g.在PC溶液中混合一定质量百分比的LiClO₄和20wt％PMMA获得电解质凝胶；用透明胶带粘结TiO₂/RGO/PET电极和Ti₃C₂Tx/PET对电极，保持1mm间隔填充电解质凝胶，最终在60℃下进行热压，完成柔性电致变色玻璃封装。

2.根据权利要求1所述的包括二维柔性材料的电致变色器件的制备方法，其特征在于氟化锂、浓盐酸溶液、Ti3AlC2粉末和去离子水的总质量为100％；氟化锂、浓盐酸溶液、Ti₃AlC₂粉末分比分别为：1-5％、2-5％、1-10％，其余为去离子水。

3.根据权利要求1所述的包括二维柔性材料的电致变色器件的制备方法，其特征在于rpm为3000-4000，冷冻温度为-45--50℃，煅烧温度为800-850℃，热处理温度为550-580℃。

4.根据权利要求1所述的包括二维柔性材料的电致变色器件的制备方法，其特征在于钛酸四丁酯、乙醇、醋酸质量比分别为：1:4:4-2:5:5。

5.根据权利要求1所述的包括二维柔性材料的电致变色器件的制备方法，其特征在于Na₂CO₃质量百分比分别为：10-15％。

6.包括二维柔性材料的电致变色器件，其特征在于包括二维柔性材料的电致变色器件为按权利要求1～5之一方法制备获得。