[发明专利]固态全无机电致变色玻璃及其制备方法

说明书

本发明是关于一种固态全无机电致变色玻璃及其制备方法，其特征在于：所述的电致变色玻璃的结构包括玻璃基片以及依次沉积在玻璃基片上的透明导电层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层，所述的电解质层为非晶态结构的氧化锂薄膜。本发明的电致变色玻璃的电解质层为非晶态的氧化锂，有利于Li+的嵌入与抽出，不会造成电解质结构和组成的改变，从而提高了其电解质层的离子传导率，延长了电致变色玻璃的循环寿命。

技术领域

本发明涉及一种电致变色玻璃，特别是涉及一种固态全无机电致变色玻璃及其制备方法。

背景技术

电致变色现象是指材料在外加电场作用下，伴随着H+、Li+、Na+等离子的注入或脱出时发生电化学反应过程，其光学性能由此产生可逆变化，从而实现对光反射、透射、吸收的调控。由电致变色材料做成的器件称为电致变色器件，电致变色器件具有高效、低耗、无污染、智能化等优点，在汽车后建筑、视镜、飞机、轮船等的玻璃窗上均具有广阔的应用前景。电致变色玻璃是常用的电致变色器，其中电致变色玻璃的电解质层是电致变色效应所需离子的传输通道。目前还没有性能优异、变色稳定的建筑调光用固态全无机电致变色玻璃大批量投入市场，主要原因是目前使用的电致变色玻璃的电解质层存在以下问题：一是离子传导率较低，导致变色速率较慢，二是电解质层在循环一段时间后，Li+引起电解质组成、结构发生变化，导致Li+迁移率降低，变色幅度降低。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型固态全无机电致变色玻璃及其制备方法，所要解决的技术问题是使其电解质层的传导率高，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种固态全无机电致变色玻璃，所述的电致变色玻璃的结构包括玻璃基片以及依次沉积在玻璃基片上的透明导电层、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层，所述的电解质层为非晶态结构的氧化锂薄膜。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的固态全无机电致变色玻璃，其中所述的透明导电层为锡掺杂氧化铟或氟掺杂氧化锡，所述电致变色层为氧化钨薄膜，所述离子存储层为镍钨的氧化物。

优选的，前述的固态全无机电致变色玻璃，其中所述的电致变色玻璃的电解质层的厚度为5-200nm，在可见光范围内的透过率大于80％。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种固态全无机电致变色玻璃的制备方法，所述的电致变色玻璃的电解质层是通过在所述的电致变色层或离子存储层利用磁控溅射氧化锂靶或反应磁控溅射锂靶制得。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的固态全无机电致变色玻璃的制备方法，其中所述的利用磁控溅射氧化锂靶制备电解质层包括：向真空室通入氩气，控制氩气的流量为10-50sccm，保持工作气压0.2-2Pa，开始向电致变色层或离子存储层表面进行溅射镀膜。

优选的，前述的固态全无机电致变色玻璃的制备方法，其中所述的氧化锂靶由氧化锂粉末制备得到。

优选的，前述的固态全无机电致变色玻璃的制备方法，其中所述的利用反应磁控溅射锂靶制备电解质层包括：向真空室通入氩气和空气，保持氧气和氩气的比例为1：1-1：20，保持工作气压0.2-2Pa，开始向电致变色层或离子存储层表面进行溅射镀膜。

优选的，前述的固态全无机电致变色玻璃的制备方法，其中所述的电致变色玻璃的电解质层的厚度为5-200nm，在可见光范围内的透过率大于80％。

借由上述技术方案，本发明固态全无机电致变色玻璃及其制备方法至少具有下列优点：

1、本发明的氧化锂靶材通过纯度较高的氧化锂粉末制备获得，避免了二次污染；