【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电致变色与电化学的，具体而言，涉及一种包含参比电极的电致变色器件结构和制备方法。
技术介绍
1、电致变色器件是指在不同的外界电场作用下表观颜色发生改变的一类器件，即其光谱状态(透过率或反射率)受电场调控。
2、目前，文献中报道的电致变色材料的电化学光谱都是在电化学池中利用三电极体系测得的，然而电致变色器件的封装中又基本采用简单的两电极形式，且仅采用电位跃阶法去控制电致变色器件的着色与褪色。相对比三电极体系，两电极体系的对电极既充当极化电极又充当参比电极，这就使得其测量的电极电势更容易受到极化电流的影响。并且就导电聚合物电致变色材料而言，大量报道表明其在不同的掺杂态下电导率相差甚大，这就意味着在两电极体系中，随着氧化还原程度的不同，导电聚合物薄膜会不断改变器件中的欧姆极化，其薄膜的分压将随外电压的改变而改变，从而造成测量与施加电压不一致的情况，从而影响该类器件的精准电化学控制。
3、在将电致变色器件作为光谱调控元件的研究中，要求其具有可靠的光学控制，也就意味着其薄膜电位要更加精准。
技术实现思路
1、本申请的目的在于：解决现有技术中电致变色材料无法进行原位测量以及现有电致变色器件受极化影响无法精准进行电化学控制的问题，提供一种能够进行原位测量的电致变色器件，在电致变色器件中引入参比电极，以提供给电致变色层准确的电位参考，实现原位的电致变色光谱研究和电致变色过程中电位匹配的分析。
2、本申请的技术方案是：提供了一种包含参比电极的电致变色器件
3、参比电极设置在电解质层中靠近电致变色层的一侧，参比电极与电致变色层之间设置隔离，或者，参比电极设置在电解质层中靠近离子储存层的一侧，参比电极与离子储存层之间设置隔离；
4、参比电极与电解质层接触，用于为电致变色层提供电位参考。
5、进一步地，电致变色器件结构还包括工作电极连接层和对电极连接层；
6、第一导电基底层与第二导电基底层之间具有横向移位，电致变色层设置在第一导电基底层上方、第一导电基底层与第二导电基底层之间彼此重叠的区域，工作电极连接层设置在第一导电基底层上相对于第二导电基底层横向伸出的区域；
7、离子储存层设置在第二导电基底层下方、第一导电基底层与第二导电基底层之间彼此重叠的区域，对电极连接层设置在第二导电基底层上相对于第一导电基底层横向伸出的区域。
8、进一步地，参比电极包括绝缘柔性基底和电极材料，电极材料涂覆在绝缘柔性基底上，参比电极的材料选自ag或agcl；绝缘柔性基底的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚苯乙烯或聚二甲基硅氧烷；
9、电致变色层选用导电聚合物电致变色材料，导电聚合物电致变色材料为从包括以下材料的组中选择的一种材料的聚合物或多种材料的共聚物：苯胺、吡咯、噻吩、3-己基噻吩、3,4-乙烯二氧噻吩、邻苯二胺、间苯二胺、邻甲苯胺、邻甲氧基苯胺、邻氨基苯磺酸、3-氨基-4-羟基苯磺酸和噻吩并[3,4-b]-1,4-二英-2-甲醇。
10、本申请的技术方案还提供了一种包含参比电极的电致变色器件的制备方法，包括：
11、步骤1，准备预定大小的参比电极；
12、步骤2，在第一导电基底层上涂覆电致变色层材料，待其固化后去除一侧边缘预定宽度的电致变色层材料，并在去除材料的位置处设置工作电极连接层；
13、步骤3，将参比电极通过绝缘双面胶粘贴于电致变色层上，其中，绝缘双面胶的面积大于参比电极靠近电致变色层一侧的面积；
14、步骤4，在第二导电基底层上涂覆离子储存层材料，待其固化后去除一侧边缘预定宽度的离子储存层材料，并在去除材料的位置处设置对电极连接层；
15、步骤5，将电致变色层与离子储存层贴合在一起，并在电致变色层与离子储存层之间设置电解质层；
16、步骤6，对电致变色器件的边缘进行密封。
17、进一步地，步骤1包括：在预备的基底上涂覆参比电极材料，进行热退火处理，待其固化后裁剪为预定大小，得到参比电极。
18、进一步地，步骤5包括：
19、将电致变色层通过粘贴胶与离子储存层贴合在一起，在粘贴胶中心区域设置空腔，将液态电解质注入空腔中，令参比电极与液态电解质直接接触，
20、或者，将凝胶态电解质涂覆于离子储存层上，并将离子储存层与电致变色层薄膜相向贴合，令参比电极与凝胶态电解质直接接触。
21、本申请的技术方案还提供了一种电致变色器件在电压电流测量及控制方面的应用，其中，将外部源表的正极与负极分别接在工作电极连接层和对电极连接层上，为电致变色器件供电，将工作电极连接层和对电极连接层分别与电流表连接，形成电流回路，将工作电极连接层和参比电极分别与电压表连接，形成电压回路；
22、对电致变色器件进行电压控制时，通过电压表观测工作电极连接层与参比电极的相对电位，基于观测结果，通过源表将该相对电位精确调节至目标值；
23、对电致变色器件进行电流控制时，通过电流表观测工作电极连接层和对电极连接层之间的电流，基于观测结果，通过源表精确调节电流大小。
24、本申请的技术方案还提供了一种电致变色器件在电致变色光谱研究方面的应用，其中，将源表的正极与负极分别接在工作电极连接层和对电极连接层上，为电致变色器件供电，将工作电极连接层作为第一电极，将对电极连接层作为第二电极，将靠近电致变色层的参比电极作为第三电极，将第一电极和第三电极分别与电压表连接，形成电压回路，其中源表用于供电；
25、以第三电极的电位为参考，通过源表将第一电极的电位调节至不同的目标电位，获取不同目标电位对应的电致变色层的光谱响应，记录电致变色层在不同目标电位下的光谱特性，形成用于进行光谱研究的数据库。
26、本申请的技术方案还提供了一种电致变色器件在电位匹配分析方面的应用，其中，电致变色器件包含两个参比电极，其中一个靠近电致变色层，另一个靠近离子储存层，将工作电极连接层作为第一电极，将对电极连接层作为第二电极，将靠近电致变色层的参比电极作为第三电极，将靠近离子储存层的参比电极作为第四电极；
27、测量电致变色层的电位变化时，将第一源表的正极与负极分别接在第一电极和第三电极上，为电致变色器件供电，将第一电极和第三电极分别与电压表连接，形成第一电压回路，利用第一源表在设定的电位范围内反复扫描，记录第一电极与第三电极之间的第一电位变化曲线；
28、测量离子储存层的电位变化时，将第二源表的正极与负极分别接在第四电极和第二电极上，为电致变色器件供电，将第四电极和第二电极分别与电压表连接，形成第二电压回路，利用第二源表在设定的电位范围内反复扫描，记录第四电极与第二电极之间的第二电位变化曲线；
29、基于第一电位变化曲线与第二电位本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种包含参比电极的电致变色器件结构，包括至少一个参比电极(6)，以及由下至上层叠设置的第一导电基底层(1)、电致变色层(2)、电解质层(3)、离子储存层(4)和第二导电基底层(5)；
2.如权利要求1所述的包含参比电极的电致变色器件结构，其中，所述电致变色器件结构还包括工作电极连接层(7)和对电极连接层(8)；
3.如权利要求1所述的包含参比电极的电致变色器件结构，其中，所述参比电极(6)包括绝缘柔性基底和电极材料，所述电极材料涂覆在所述绝缘柔性基底上，所述参比电极(6)的材料选自Ag或AgCl；所述绝缘柔性基底的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚苯乙烯或聚二甲基硅氧烷；
4.一种包含参比电极的电致变色器件的制备方法，包括：
5.如权利要求4所述的包含参比电极的电致变色器件的制备方法，其中，所述步骤1包括：在预备的基底上涂覆参比电极材料，进行热退火处理，待其固化后裁剪为预定大小，得到参比电极(6)。
6.如权利要求4所述的包含参比电极的电致变色器件的制备方法，其中，所述步骤5包括：
7.一
8.一种如权利要求1-3之一所述的电致变色器件在电致变色光谱研究方面的应用，其中，将源表的正极与负极分别接在工作电极连接层(7)和对电极连接层(8)上，为电致变色器件供电，将工作电极连接层(7)作为第一电极，将对电极连接层(8)作为第二电极，将靠近电致变色层(2)的参比电极(6)作为第三电极，将第一电极和第三电极分别与电压表连接，形成电压回路，其中源表用于供电；
9.一种如权利要求1-3之一所述的电致变色器件在电位匹配分析方面的应用，其中，所述电致变色器件包含两个参比电极(6)，其中一个靠近电致变色层(2)，另一个靠近离子储存层(4)，将工作电极连接层(7)作为第一电极，将对电极连接层(8)作为第二电极，将靠近电致变色层(2)的参比电极作为第三电极，将靠近离子储存层(4)的参比电极作为第四电极；
10.一种采用权利要求4-6之一所述的方法制备的图案化电致变色器件，包括至少一个参比电极(6)，以及按照预定图案分布的一个或多个电致变色层(2)，其中，参比电极(6)为所有电致变色层(2)所在区域的公共电极，用于为所有电致变色层(2)所在区域提供统一的电位参考。
...【技术特征摘要】
1.一种包含参比电极的电致变色器件结构，包括至少一个参比电极(6)，以及由下至上层叠设置的第一导电基底层(1)、电致变色层(2)、电解质层(3)、离子储存层(4)和第二导电基底层(5)；
2.如权利要求1所述的包含参比电极的电致变色器件结构，其中，所述电致变色器件结构还包括工作电极连接层(7)和对电极连接层(8)；
3.如权利要求1所述的包含参比电极的电致变色器件结构，其中，所述参比电极(6)包括绝缘柔性基底和电极材料，所述电极材料涂覆在所述绝缘柔性基底上，所述参比电极(6)的材料选自ag或agcl；所述绝缘柔性基底的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚苯乙烯或聚二甲基硅氧烷；
4.一种包含参比电极的电致变色器件的制备方法，包括：
5.如权利要求4所述的包含参比电极的电致变色器件的制备方法，其中，所述步骤1包括：在预备的基底上涂覆参比电极材料，进行热退火处理，待其固化后裁剪为预定大小，得到参比电极(6)。
6.如权利要求4所述的包含参比电极的电致变色器件的制备方法，其中，所述步骤5包括：
7.一种如权利要求1-3之一所述的电致变色器件在电压电流测量及控制方面的应用，其中，将外部源表的正极与负极分别接在工作电极连接层(7)和对电极连接层(8)上，为电致变色器...
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