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专利号: 202010332911X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚合物基电致变色器件,其结构为三明治型的五层结构,五层结构从下至上依次为透明导电层I、电致变色层、电解质层、离子储存层和透明导电层II,其特征在于:所述的电致变色层通过如下步骤制备:(1)将二溴联苯、式(Ⅲ)所示的4-甲氧基-N-(4-(4-乙烯基苄氧基)苯基苯胺、钯类催化剂A、Buchwald磷配体A和碱性物质A加入有机溶剂A中,将混合液在氮气氛围下回流16-24小时,反应结束后,得到反应液A,经后处理得到式(Ⅳ)所示的MeO-TPDSt;所述的二溴联苯、式(Ⅲ)所示的4-甲氧基-N-(4-(4-乙烯基苄氧基)苯基苯胺、碱性物质A、钯类催化剂A和Buchwald磷配体A的投料物质的量之比为1:2~2.5:2~5:0.1~0.2:0.1~1;

(2)将式(Ⅳ)所示的MeO-TPDSt溶解于有机溶剂B中得到浓度为30~60mg/mL的单体溶液,将单体溶液涂覆在透明导电层I上,然后在氮气气氛下,在180~250℃下热聚合反应20~50min,得到电致变色层;

2.如权利要求1所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:步骤(1)中,所述的钯类催化剂A为Pd2(dba)3或Pd(OAc)2;所述的碱性物质A为Cs2CO3、t-BuOK、t-BuONa、LHMDS或K2PO3;

所述的Buchwald磷配体A为BINAP、P(t-Bu)3、P(O-tolyl)3、Xantphos、BrettPHos、RuPhos、XPhos或t-BuXPhos;所述有机溶剂A为甲苯、二甲苯、1,4二氧六环或叔丁醇。

3.如权利要求1所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:步骤(2)中,在涂覆单体溶液前,先对透明导电层I进行预处理,所述的预处理过程为:先分别采用水、无水乙醇和丙酮分别超声清洗处理,再在300-600℃退火20-40分钟后进行紫外线臭氧处理20-40min。

4.如权利要求1所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:步骤(2)中,所述的有机溶剂B为氯苯、二氯苯或氯仿。

5.如权利要求1所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:步骤(2)中,涂覆方法为旋涂,旋涂转速为1000~2000rmp/s,时间为30~60s。

6.如权利要求1-5之一所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:所述的聚合物基电致变色器件中,所述的透明导电层I和透明导电层II为FTO导电玻璃。

7.如权利要求1-5之一所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:所述的聚合物基电致变色器件中,所述的离子储存层材料为PEDOT:PSS、二氧化钛纳米线或PEDOT。

8.如权利要求1-5之一所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:所述的聚合物基电致变色器件中,所述的电解质层为固态聚合物电解质层,所述的固态聚合物电解质层由凝胶电解质制得,所述的凝胶电解质通过如下方法制备:将增塑剂、高分子溶胀剂放于容器中,置于烘箱中加热溶胀,记为体系A,向体系A中加入支持电解质和有机溶剂C,超声溶解至电解质完全混合均匀,将所得的溶液采用旋蒸除去多余溶剂,最终得到凝胶电解质;所述增塑剂为聚碳酸酯、碳酸丙二醇酯或碳酸乙二醇酯;所述高分子溶胀剂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷和聚偏氟乙烯;所述支持电解质为锂盐和离子液体,其摩尔比为1:1~2,所述的锂盐为四氟硼酸锂、高氯酸锂或六氟氟化锂,所述的离子液体为1-丁基-3甲基咪唑鎓三氟甲磺酸酯;所述有机溶剂C为色谱级二氯甲烷和乙腈的混合溶剂,所述高分子溶胀剂、增塑剂、支持电解质与有机溶剂C的质量比例为1:3~5:0.5~1.0:7~10。

9.如权利要求1-5之一所述的聚合物基电致变色器件,其特征在于:所述的聚合物基电致变色器件中,所述的透明导电层I和透明导电层II为FTO导电玻璃;所述的离子储存层材料为PEDOT:PSS、二氧化钛纳米线或PEDOT;

所述的聚合物基电致变色器件中,所述的电解质层为固态聚合物电解质层,所述的固态聚合物电解质层由凝胶电解质制得,所述的凝胶电解质通过如下方法制备:将增塑剂、高分子溶胀剂放于容器中,置于烘箱中加热溶胀,记为体系A,向体系A中加入支持电解质和有机溶剂C,超声溶解至电解质完全混合均匀,将所得的溶液采用旋蒸除去多余溶剂,最终得到凝胶电解质;所述增塑剂为聚碳酸酯、碳酸丙二醇酯或碳酸乙二醇酯;所述高分子溶胀剂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷和聚偏氟乙烯;所述支持电解质为摩尔比为1:1~2的锂盐和离子液体,所述的锂盐为四氟硼酸锂、高氯酸锂或六氟氟化锂,所述的离子液体为1-丁基-3甲基咪唑鎓三氟甲磺酸酯;所述有机溶剂C为色谱级二氯甲烷和乙腈的混合溶剂,所述高分子溶胀剂、增塑剂、支持电解质与有机溶剂C的质量比例为1:3~5:0.5~1.0:7~10。