【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电致变色器件及电化学，具体涉及一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法。
技术介绍
1、电致变色器件领域是近年来兴起的
之一，其作为新一代节能器件，在智能窗户、节能显示等方面具有巨大的应用潜力。自上世纪deb发现氧化钨的电致变色性能以来，各种电致变色材料纷纷得到探究与应用。电致变色器件的典型结构除了最重要的电致变色材料外，还包括电解质、离子储存层和电极材料，其中电致变色材料主要负责器件的颜色变化、电解质层主要负责器件在外加电场下的离子传输、离子储存层负责储存电致变色材料发生电化学反应所转移的离子，电极层则直接与外电路连接，为整个器件提供电势差。这样的多层结构导致电致变色器件不同功能层的制备与组装都存在不同程度的困难。
2、电化学沉积是一种制备电致变色材料的普遍方法，其具有合成简单、稳定性良好等优点，但其电致变色性能却无法得到保证。一方面，电化学沉积的电致变色材料结构较为紧密，离子的嵌入嵌出速率往往受到限制；另一方面，电化学沉积得到的电致变色材料的价态往往是固定的，想要增强电致变色器件的性能，往往需要在组装器件前对电沉积的电致变色材料进行价态转变处理，这种处理往往也对应了颜色的转变。但通过使用氧化剂或还原剂等化学方法来改变电沉积电致变色材料的价态，往往会破坏电致变色材料的结构，且反应条件等可能要求会较为苛刻。
3、如上所述，电化学沉积提供了一种让电致变色材料和电极之间紧密连接的简单方法，能让电致变色材料在电极层中原位合成，但其合成由于需要外加电场，得到的产物价态往往是固定的。因
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种电化学处理电沉积普鲁士白制备柔性电致变色器件的方法，利用三电极体系和有机电解液将普鲁士蓝转变为普鲁士白，以增强电致变色性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供了一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，该方法包括以下步骤：
4、s1、电化学沉积普鲁士蓝：以含氯化钾、三氧化铁和铁氰酸钾的水溶液为电解液，在ito玻璃或ito膜或fto玻璃上电沉积普鲁士蓝；
5、s2、将普鲁士蓝处理为普鲁士白：在三电极体系下于含有机锂盐的有机电解液中将电化学沉积的普鲁士蓝转变为普鲁士白，制得普鲁士白电极；
6、s3、丝网印刷pedot:pss：利用pedot:pss油墨在ito玻璃或ito膜或fto玻璃上通过丝网印刷制成pedot:pss电极；
7、s4、组装电致变色器件：将步骤s2的普鲁士白电极和步骤s3的pedot:pss电极组装成电致变色器件，再往普鲁士白电极和pedot:pss电极之间注入可固化的电解质，经固化后即得。
8、本专利技术利用三电极体系将普鲁士蓝转变为普鲁士白，以增强电致变色性能。普鲁士蓝是一种具有多种价态的化合物，根据完全还原态到完全氧化态排序，分别呈白色、蓝色和黄绿色，一般通过恒电位沉积的普鲁士蓝都呈现蓝色，蓝色是中间价态，其完全氧化至黄绿色所需电压较高，而由白色氧化为蓝色所需电压较低，且颜色对比度更高。故在更低的外加电压下，以普鲁士白作为电致变色电极效果更好，而利用三电极体系处理是将普鲁士蓝转变为普鲁士白的简易方法。同时，在三电极体系下将普鲁士蓝转变为普鲁士白，所用的电解液系统是有机电解液，而不是水系电解液。其原因可能是有机电解液具有更高的电化学窗口，在相同的电压条件下反应更加温和，不会破坏沉积的普鲁士蓝或普鲁士白的结构。
9、优选地，所述ito玻璃或ito膜或fto玻璃的方阻为10～50欧。
10、优选地，s1所述的电解液为含0.05～0.5mol/l的氯化钾、0.01～0.05mol/l的三氧化铁和0.01～0.05mol/l的铁氰酸钾的水溶液。
11、优选地，s2所述有机电解液包括有机溶剂和有机锂盐，所述有机溶剂为碳酸丙烯酯(pc)、碳酸乙烯酯(pc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)中的至少一种，所述有机锂盐为硼酸二草酸锂(libob)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、双(二氟磺酰基)酰亚胺锂(lifsi)、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂(litfsi)中的至少一种。
12、优选地，s2通过恒电位法将普鲁士蓝处理为普鲁士白，电压为-0.3v～-0.7v，时间为70-100s。
13、优选地，s2所述三电极体系以普鲁士蓝为工作电极，铂丝电极为对电极、银氯化银电极为参比电极。
14、优选地，s3丝网印刷pedot:pss所用网板的目数为200～400目。
15、优选地，s4的可固化电解质中含有与s2所述有机电解液相同的有机锂盐。
16、优选地，s4的可固化电解质为光固化电解质，具体为碳酸丙烯酯、丙烯酰吗啉和有机锂盐的混合溶液，其质量比为9～11：3～5：2～4；以丙烯酰吗啉的摩尔分数计，还分别含有1～2％的光引发剂和1,6-己二醇二丙烯酸酯。
17、优选地，s1所述电沉积的方法包括恒电流法、脉冲电位法。
18、优选地，所述ito玻璃或ito膜或fto玻璃在使用前先用水和乙醇进行清洗。
19、本专利技术第二方面提供了采用第一方面所述的方法制备得到的电致变色器件。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术公开了一种电化学处理电沉积普鲁士白制备柔性电致变色器件的方法，通过使用电化学窗口更高的有机电解液(与水系电解液相比)，使用三电极体系将普鲁士蓝转变为普鲁士白，进而增强了电致变色器件的变色性能，且循环稳定性优异，这种电化学沉积方式得到的普鲁士蓝的性能没有被破坏。同时，本专利技术还通过设计互补的电致变色器件，即电化学处理的普鲁士白和丝网印刷的pedot:pss作为互补电致变色材料，来进一步增强电致变色性能和稳定性。此外，柔性电致变色器件的制备一直是电致变色领域的热门分支，但照搬刚性电致变色器件的制备方法制备柔性器件，其变色效果往往会大打折扣，而本专利技术所述的电致变色器件不论是刚性(fto玻璃)还是柔性(ito-pet)，利用相同的制备工艺，其性能均能够保证相对一致，说明本专利技术所述的器件能够进行柔性化。
22、本专利技术所述的电致变色器件中，普鲁士白层的制备流程简单、不会破坏器件的循环稳定性。与直接使用普鲁士蓝组装的器件相比，其电致变色性能更为优异。此外，还能将器件制备为柔性器件而不改变工艺流程。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，所述ITO玻璃或ITO膜或FTO玻璃的方阻为10～50欧。
3.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，S1所述的电解液为含0.05～0.5mol/L的氯化钾、0.01～0.05mol/L的三氧化铁和0.01～0.05mol/L的铁氰酸钾的水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，S2所述有机电解液包括有机溶剂和有机锂盐，所述有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的至少一种，所述有机锂盐为硼酸二草酸锂、二氟草酸硼酸锂、双(二氟磺酰基)酰亚胺锂、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，S2通过恒电位法将普鲁士蓝处理为普鲁士白，电压为-0.3V～-
6.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，S2所述三电极体系以普鲁士蓝为工作电极，铂丝电极为对电极、银氯化银电极为参比电极。
7.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，S3丝网印刷PEDOT:PSS所用网板的目数为200～400目。
8.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，S4的可固化电解质中含有与S2所述有机电解液相同的有机锂盐。
9.根据权利要求8所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，S4的可固化电解质为光固化电解质，具体为碳酸丙烯酯、丙烯酰吗啉和有机锂盐的混合溶液，其质量比为9～11：3～5：2～4；以丙烯酰吗啉的摩尔分数计，还分别含有1～2％的光引发剂和1,6-己二醇二丙烯酸酯。
10.采用权利要求1～9任一项所述的方法制备得到的电致变色器件。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，所述ito玻璃或ito膜或fto玻璃的方阻为10～50欧。
3.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，s1所述的电解液为含0.05～0.5mol/l的氯化钾、0.01～0.05mol/l的三氧化铁和0.01～0.05mol/l的铁氰酸钾的水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，s2所述有机电解液包括有机溶剂和有机锂盐，所述有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的至少一种，所述有机锂盐为硼酸二草酸锂、二氟草酸硼酸锂、双(二氟磺酰基)酰亚胺锂、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种电化学处理电沉积普鲁士白制备电致变色器件的方法，其特征在于，s2通过恒电位法将普鲁士蓝处...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。