[发明专利]一种含多元羧酸的电致变色溶液及其制备的电致变色器

说明书

本发明提供了一种含多元羧酸的电致变色溶液及其制备的电致变色器；所述电致变色溶液包含以下浓度的组分：5～15mmol/L紫精化合物、5～15mmol/L对电极电活性材料、5～15mmol/L锂盐、20～60mmol/L多元羧酸。本发明电致变色溶液中，羧基负离子能有效地与紫精分子中季铵氮原子正离子发生静电吸引作用，从而减少紫精分子之间的π‑π堆积作用，使得两个分子的接触机率降低，从而有效抑制自由基二聚体的生成，提高电致变色器件的稳定性，增加循环使用次数。

技术领域

本发明属于电致变色技术领域，具体涉及一种含多元羧酸的电致变色溶液及其制备的电致变色器。

背景技术

电致变色是指材料的光学属性在外加电场的作用下发生稳定且可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。

电致变色材料分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的典型代表是三氧化钨，目前，以WO3为功能材料的电致变色器件已经产业化。而有机电致变色材料主要有聚噻吩类及其衍生物、紫精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物等。以紫精类为功能材料的电致变色材料已经得到实际应用。

紫精化合物，由于其原料易得，变色种类丰富等优点，是目前被广泛应用的电致变色材料之一。然而，紫精分子的核心变色物中阳离子自由基易在器件工作过程中形成自由基二聚体，导致紫精电致变色器件的稳定性下降。因此，如果提高紫精电致变色器件的循环性能是需要解决的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种含多元羧酸的电致变色溶液及其制备的电致变色器。所述电致变色溶液能有效减少紫精分子之间的π-π堆积作用，抑制自由基二聚体的生成，提高紫精基电致变色器件。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种电致变色溶液，所述电致变色溶液包含以下浓度的组分：5～15mmol/L紫精化合物、5～15mmol/L对电极电活性材料、5～15mmol/L锂盐、20～60mmol/L多元羧酸。

在一些优选的实施例中，所述电致变色溶液包含以下浓度的组分：7～12mmol/L紫精化合物、7～12mmol/L对电极电活性材料、7～12mmol/L锂盐、30～50mmol/L多元羧酸。

更优选地，所述电致变色溶液包含以下浓度的组分：9～11mmol/L紫精化合物、9～11mmol/L对电极电活性材料、9～11mmol/L锂盐、35～45mmol/L多元羧酸。

在一些实施例中，所述紫精化合物选自以下化合物中的至少一种：六氟磷酸乙基紫精、六氟磷酸甲基紫精、六氟磷酸庚基紫精、六氟磷酸对三氟甲基苯基紫精、六氟磷酸苯基紫精。

在一些实施例中，所述多元羧酸选自1,2-环己二胺四乙酸、1,2-丙二胺-N,N,N',N'-四乙酸、N,N,N',N'-1,4-苯二胺四乙酸中的至少一种。

在一些实施例中，所述对电极电活性材料选自二茂铁和苯醌类小分子化合物中的至少一种。

在一些实施例中，所述锂盐选自双三氟甲基磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种。

在一些实施例中，所述电致变色溶液的溶剂选自碳酸丙烯酯、丁内酯、2-乙酰基丁内酯、γ-戊内酯、碳酸乙烯酯、环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、戊二腈、2-甲基戊二腈、3-羟基丙腈、四乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、乙氧基乙醇和环戊酮中的至少一种。

本发明还提供了如上所述的电致变色溶液在制备电致变色器中的应用。

本发明还提供了一种电致变色器，所述电致变色器的制备原料包含如上所述的电致变色溶液。