[发明专利]一种石墨烯复合电致变色材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石墨烯复合电致变色材料及其制备方法和应用，包括基层和分散层，所述分散层包括石墨烯分散层、导电聚合物分散层和附着聚合物分散层中的任意两种或三种；若干所述石墨烯分散层、导电聚合物分散层和附着聚合物分散层之间层叠，降低了石墨烯复合电致变色材料的成本，提高了石墨烯复合电致变色材料与基层之间的结合力。

技术领域

本发明涉及复合电致变色材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯复合电致变色材料及其制备方法和应用。

背景技术

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新型碳材料，由于其具有优异的电导率、热导率及透光率，以及独特的片层状二维结构等特性，被应用于诸多领域。

其中，利用石墨烯的高透明性，导电性，以及二维片层结构的特性，可以将石墨烯制备成为柔性的透明导电基底。该透明导电基底可以与电致变色材料相结合制备成为透明电致变色电极，用于电容器，智能门窗等领域。而这类方法面临着成本高，制备工艺复杂的问题，无法应用于大规模生产。

发明内容

本发明提供一种石墨烯复合电致变色材料及其制备方法和应用，降低了石墨烯复合电致变色材料的成本。

本发明一方面提供一种石墨烯复合电致变色材料，包括基层和分散层，所述分散层包括石墨烯分散层、导电聚合物分散层和附着聚合物分散层中的任意两种或三种；若干所述石墨烯分散层、导电聚合物分散层和附着聚合物分散层之间层叠。

在一种可实施方式中，所述基层的原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺的其中一种或两种。

在一种可实施方式中，所述石墨烯分散层的原料包括有石墨烯、分散剂和溶剂；所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐中的一种或几种。

在一种可实施方式中，所述导电分散层的原料包括有导电聚合物、pH调节剂和溶剂；所述导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐中的一种或几种。

在一种可实施方式中，所述附着分散层的原料包括有附着聚合物和溶剂；所述附着聚合物为聚乙烯醇，羧甲基纤维素，聚四氟乙烯，聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐中的一种或几种。

在一种可实施方式中，所述分散层通过超声喷涂处理附着在所述基层上。

在一种可实施方式中，所述附着聚合物分散层附着在所述基层上。

在一种可实施方式中，所述溶剂为水、醇类溶剂、脂类溶剂、酰胺类溶剂、N-甲基吡咯烷酮溶剂其中的一种或几种。

本发明另一方面提供一种石墨烯复合电致变色材料的制备方法，包括：配制含石墨烯分散液、含导电聚合物的分散液和含附着聚合物的分散液；通过超声喷涂处理在基层表面就进行分散液的喷涂，所述超声喷涂处理喷涂至少两层分散液，所述分散液选为所述含石墨烯分散液、所述含导电聚合物的分散液和所述含附着聚合物的分散液中的任一种。

在一种可实施方式中，所述通过超声喷涂处理在基层表面就进行分散液的喷涂，所述超声喷涂处理喷涂至少两层分散液之前，所述基层通过等离子体进行处理。

在一种可实施方式中，所述通过超声喷涂处理在基层表面就进行分散液的喷涂，所述超声喷涂处理喷涂至少两层分散液之后，所述方法还包括，将层叠有若干含石墨烯分散液、导电聚合物分散液和附着聚合物分散液的基层置于真空烘箱烘干。

在一种可实施方式中，在所述通过超声喷涂处理在基层表面就进行分散液的喷涂，所述超声喷涂处理喷涂至少两层分散液中，第一次超声喷涂处理优选为通过超声喷涂处理将所述含附着聚合物的分散液中喷涂在基层上。

在一种可实施方式中，在所述通过超声喷涂处理在基层表面就进行分散液的喷涂，所述超声喷涂处理喷涂至少两层分散液中，优选为完成喷涂所述含石墨烯分散液后进行喷涂所述含导电聚合物的分散液。