[发明专利]一种能够实现在任意颜色之间转变的双电致变色层器件及组装方法

权利要求书

1.一种能够实现在任意颜色之间转变的双电致变色层器件，其特征在于：所述的电致变色器件结构从上到下依次由保护层I、导电层I、电致变色层I、电解质层、电致变色层II、导电层II及保护层II构成；导电基底包含保护层和导电层；所述的电致变色层I为能够实现任意颜色I到透明或透明到任意颜色I的极阴或阳极电致变色材料；所述的电解质层为聚合物凝胶电解质；所述电致变色层II为能够实现任意颜色II到透明或透明到任意颜色II的阴极或阳极电致变色材料。制备出的电致变色器件就能够实现颜色I到颜色II的稳定可逆变化，表1为根据不同的变色层I和变色层II，制备出相应器件的变色情况；

表1。

2.如权利要求1所述的双电致变色层器件，其特征在于：所述的保护层I和保护层II各自独立为透明玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯和聚对苯二甲酸丁二酯。

3.如权利要求1或2所述的双电致变色层器件，其特征在于：所述的导电层I和电层II各自独立为氧化铟锡、氟掺杂氧化锡、导电银纳米线或导电PET薄膜。

4.如权利要求1或2所述的双电致变色层器件，其特征在于：所述的电致变色层I和电致变色层II各自独立为能够实现任意颜色到透明可逆切换的材料。

5.如权利要求1或2所述的双电致变色层器件，其特征在于：所述的电解质层按照如下方法进行制备：将高分子聚合物于试剂瓶中，然后加高分子溶胀剂，加热溶胀，记为体系A；将支持电解质加入到混合溶剂中，超声至电解质完全溶解，溶胀过程为：置于70～80℃的烘箱中加热溶胀15～25小时，记为体系B；将上述体系A与体系B混合，并将所得混合体系超声，将混合的溶液置于烘箱中加热，得到凝胶态电解质。

6.如权利要求5所述的双电致变色器件，其特征在于：所述的高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯或聚丙烯腈。

7.如权利要求5所述的双电致变色器件，其特征在于：所述的高分子溶胀剂为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯或碳酸丙烯酯；所述的电解质为高氯酸锂、四氟硼酸锂、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。

8.如权利要求1或2所述的双电致变色器件，其特征在于：所述的电致变色层I或电致变色层II的制备方法为电化学聚合时：将电致变色材料单体、支持电解质及电解溶剂组成电解液，加入到三电极电解池中，所述的三电极由导电基底、参比电极及对电极构成，采用恒电位法，在0.8～1.8V电压，聚合电量为0.02C～0.6C下在导电基底I上电沉积得到聚合物薄膜，经清洗、干燥后，即在所述的导电基底上得到电致变色层；所述的支持电解质的浓度为10^-2～1.5mol/L；所述的电致变色材料单体的初始终浓度为1.5mmol/L～1mol/L。

9.如权利要求1或2所述的双电致变色器件，其特征在于：所述的电致变色层I或电致变色层II的制备方法为旋涂、刮涂或喷涂时：电致变色层I或电致变色层II材料为溶质，混合溶液为溶剂，导电基底为基板，分别用旋涂、刮涂或喷涂的方法获得薄膜，然后烘干后得到电致变色层I或电致变色层II薄膜。

10.一种如权利要求1所述的双电致变色器件的组装方法，其特征在于：所述的方法按照如下步骤进行：

(1)制备凝胶态电解质：将高分子聚合物于试剂瓶中，然后加高分子溶胀剂，加热溶胀，记为体系A；将支持电解质加入到混合溶剂中，超声至电解质完全溶解，溶胀过程为：置于70～80℃的烘箱中加热溶胀15～25小时，记为体系B；将上述体系A与体系B混合，并将所得混合体系超声，将混合的溶液置于烘箱中加热，得到凝胶态电解质；

(2)采用电化学聚合、旋涂、刮涂或喷涂制备带有电致变色层I和电致变色层II薄膜的导电基底；

(3)将电致变色层II的导电基底II上布置有与所述的导电基底相匹配的胶框，然后向所述的胶框内灌满所得聚合物凝胶电解质，然后将所得覆有电致变色层I的导电基底I盖在所述的胶框上，确保所述的导电基底I的电致变色层I和导电基底II的电致变色层II分别与胶框的两侧紧密贴合并与胶框形成密闭空间，然后放入烘箱于40～60℃下干燥得到电致变色器件。