[发明专利]挠性透明电致变色装置及其制备方法

说明书

本发明涉及一种挠性透明电致变色装置，其包括以下组件，各组件为挠性膜：工作电极，其包括负载工作电极活性材料的透明导电衬底；对电极，其包括负载对电极活性材料的透明导电衬底；固体聚合物电解质(SPE)，其包含锂盐于聚合物溶剂中的溶液。本发明的用于制备所述电致变色装置的方法包括以下步骤：制备工作电极膜；制备对电极膜；制备聚合物电解质膜；以及组装所述电极与所述电解质，所述方法是以连续方式实施的。

本发明涉及挠性透明电致变色装置及其制备方法。

技术背景

电致变色装置(electrochromic device，ECD)通常包括涂布有工作电极材料的导电衬底、涂布有对电极材料的导电衬底以及置于所述电极之间且面向所述电极活性材料涂层的电解质，这些元件各自呈膜形式。

导电衬底可以由涂布有导电膜的不导电薄层制成。不导电衬底可以由例如玻璃制成。它还可以由例如用于挠性ECD的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等不导电聚合物制成。导电膜可以是透明导电氧化物(TCO)的膜。TCO可以是ITO，或掺杂过的氧化锌(AZO、GZO、SZO)，或掺杂氟的氧化物(FTO)(WO2008／064878)。导电膜还可以是如PDOT等导电聚合物的膜。

电解质可以呈液体、凝胶或固体(聚合物)形式。

工作电极的活性材料可以是有机或无机氧化物，或由源自于烷撑二氧噻吩(alkylene dioxythiophene，PDOT)的单体获得的聚合物。WO2008／064878中公开了许多种活性材料，尤其是聚合物。

对电极的活性材料可以是普鲁士蓝(Prussian Blue，PB)、LiFePO₄、NiO_x、导电聚合物(如聚苯胺、聚噻吩或聚吡咯)或H_xIrO₂。参见例如WO2009-098415。

A.J.Widjaja等，[Solar Energy Materials＆Solar Cells，92(2008)97—100]教授了一种用于制备ECD的方法，其中至少一个元件通过R2R方法制备。然而，Widjaja教授了R2R的一般使用方式，所说明的唯一材料是WO₃，且得出以下结论：R2R方法用于作为ECD的一部分的任何材料对于技术人员而言可能不是显而易见的。

现有技术方法允许生产具有良好性能的ECD。然而，它们一般不允许连续制造大尺寸ECD。

本发明的目标在于提供一种用于有可能通过连续法生产大尺寸机械挠性透明ECD的方法。

发明概述

本发明涉及一种挠性透明电致变色装置(ECD)，其包括以下组件，各组件为挠性膜：

-工作电极，其包括负载工作电极活性材料的透明导电衬底；

-对电极，其包括负载对电极活性材料的透明导电衬底；

-固体聚合物电解质(SPE)，其包含于聚合物溶剂中的锂盐，

其中：

-所述工作电极活性材料是具有通式(I)的重复单元的聚合物

其中R为-CH₂OR′，R′选自以下基团：-H、-R″、-(C=O)NH-R或-(C=O)-R″，R″是烷基或烯基；

-所述对电极活性材料选自六氰基金属化物(hexacyanometallate)或选自过渡金属氧化物。

-所述电解质膜是包含交联聚合物和锂盐的膜材料。

在一个优选实施方案中，所述工作电极的导电衬底与所述对电极的导电衬底相同。

本发明的用于制备挠性透明电致变色装置的方法包括以下步骤：