[发明专利]一种提高普鲁士蓝电致变色薄膜在LiClO4

说明书

一种提高普鲁士蓝电致变色薄膜在LiClO₄/PC电解质中的循环稳定性的方法，属于功能材料技术应用领域。在配置的LiClO₄/PC电解液中滴入弱酸(可选醋酸，油酸，草酸等)，将普鲁士蓝电致变色薄膜放入到电解液中进行电致变色。可以提高循环稳定性，提高寿命。

技术领域

本发明涉及如何提高普鲁士蓝薄膜在LiClO₄/PC电解质的循环寿命的方法，属于功能材料技术应用领域。

背景技术

目前在不断推进城市化的中国，建筑物的能耗占到社会总能耗的28％左右，窗户是建筑物能耗的主要途径，约30％～50％的能量通过窗户流失，同时能源和环境问题也日益凸显出来，降低能源消耗势在必行。电致变色材料作为一种新型功能材料，能过在一定外加电压作用下发生可逆的颜色变化，已广泛应用于飞机悬窗、智能窗、汽车后视镜、国防军事伪装等领域。电致变色材料是指在外加电压或电流的作用下能够可逆地改变其光学性能的材料。电致变色材料要求具有良好的离子和电子导电性、较高的对比度、变色效率和循环周期等电致变色性能。

在众多电致变色材料中，普鲁士蓝具有响应速度快、颜色对比度高、薄膜均匀性好、制备原材料成本低的特点，并且能够在无色、蓝色、浅绿色三种颜色间变化，因此受到越来越多研究人员关注。但研究人员欲将其应用在电致变色器件中时，却发现普鲁士蓝在LiClO₄/PC电解质中的循环稳定性较差，其循环寿命只有100圈左右，显然不能满足实际中的应用。普鲁士蓝在LiClO₄/PC电解质中循环稳定性、耐久性差成为亟待解决的问题。使用本文中提到加入醋酸的方法，普鲁士蓝在LiClO₄/PC 电解质中的循环寿命能够从100圈提高至3000圈且循环前后不出现明显衰减。而且，我们认为如果加入其它种类的弱酸也能达到相似的效果。

发明内容

本发明主要通过成本较低、操作简单的电化学沉积技术，制备出质地均匀的普鲁士蓝(PB)薄膜。通过在LiClO₄/PC电解质中加入醋酸的方法，将普鲁士蓝薄膜的循环寿命从100圈提高至3000圈且不出现明显衰减。我们认为如果加入其它种类的弱酸也能达到相似的效果。

一种提高普鲁士蓝电致变色薄膜在LiClO₄/PC电解质中的循环稳定性的方法，其特征在于，在配置的LiClO₄/PC电解液中滴入弱酸；在 LiClO₄/PC电解液中，LiClO₄与弱酸的摩尔比为1∶1.7×1^-610×10^-6或 PC与弱酸的体积比为500∶1～5，将普鲁士蓝电致变色薄膜放入到电解液中进行电致变色。

上述的弱酸可选自醋酸、油酸、草酸等中的一种或几种，优选醋酸，进一步优选冰醋酸。

采用三电极体系，利用普林斯顿电化学工作站和紫外可见分光光度计在两种电解质中进行计时电流和透过率测试。PB薄膜蓝色为着色态，无色为褪色态。采用本发明的方法使得普鲁士蓝电致变色薄膜透过率稳定，不随时间增长或推移而变化衰减，循环稳定性好，寿命长。

附图说明

图1制备的质地均匀的PB薄膜照片

图2为PB薄膜在LiClO₄/PC电解质(a)和在醋酸+LiClO₄/PC电解质 (b)中的透过率曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明的实质性特点和显著优点，本发明决非仅局限于以下实施例，该发明对于其它种类的弱酸加入到LiClO₄/PC电解质中具有相同的指导作用。

实施例1