復(fù)合準(zhǔn)固態(tài)聚合物電解質(zhì)在電致變色器件中的探索與研發(fā).pdf

1、電致變色是一種由外加電壓引起材料的光吸收率、透過率和反射率的可逆變化的現(xiàn)象。伴隨著電子和離子的可逆遷移，材料發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生明顯顏色變化，這種材料即為電致變色材料。采用電致變色材料作為工作電極，以具有離子儲(chǔ)存能力的材料作為對電極，電解質(zhì)處于兩層薄膜電極中間。二者以導(dǎo)電玻璃或者其他電極材料為基板，通過這種三明治結(jié)構(gòu)制備的器件即為電致變色器件(Electrochromic device，ECD)。這種電致變色器件具有光學(xué)調(diào)制率高，能耗低，記憶

2、效應(yīng)長久等優(yōu)點(diǎn)。如果匹配光傳感器，即可實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控器件在可見光區(qū)域的透過率，達(dá)到節(jié)能舒適的目的。電致變色器件目前已經(jīng)在建筑外墻，智能窗和防眩目后視鏡等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。然而大部分電致變色器件所采用的電解質(zhì)依舊為液態(tài)電解質(zhì)，因其存在易揮發(fā)和易泄露的風(fēng)險(xiǎn)而不能廣泛應(yīng)用于實(shí)際中。
　　本論文提出并討論了一種新型復(fù)合準(zhǔn)固態(tài)聚合物電解質(zhì)的制備方法及其性能研究。采用粘性聚乙烯醇縮丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)和改性聚乙

3、二醇(Modified polyethylene glycol，mPEG)復(fù)合制備，通過探索材料的種類、濃度等因素對器件電致變色性能的影響，從而優(yōu)化器件各項(xiàng)性能。具體內(nèi)容如下:
　　首先采用聚加成反應(yīng)在聚乙二醇分子鏈終端接枝丙烯酸酯官能團(tuán)，與高氯酸鋰和光引發(fā)劑等混合均勻得到mPEG預(yù)聚物。然后采用低沸點(diǎn)溶劑揮發(fā)法制備出多孔PVB薄膜，將上述制備的mPEG預(yù)聚物真空灌入PVB薄膜的孔內(nèi)，并與電致變色層和離子儲(chǔ)存層制備出電致變色器件。

4、實(shí)驗(yàn)表明，這種方法制備的電解質(zhì)具有較好的粘附性，良好的光學(xué)清晰度(可見光區(qū)域透過率大于70％)，離子電導(dǎo)率處于10-2mS cm-1水平。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)PVB含量為12wt％時(shí)，復(fù)合準(zhǔn)固態(tài)聚合物電解質(zhì)的粘接強(qiáng)度相比于mPEG電解質(zhì)增加了0.57倍。隨后，我們采用聚3，4-（2，2-二甲基丙烯二氧基）噻吩(PProDOT-Me2)作為工作電極，鋰鈦共摻雜氧化鎳(NiO)作為對電極，實(shí)驗(yàn)制備的復(fù)合準(zhǔn)固態(tài)聚合物電解質(zhì)作為中間離子導(dǎo)體制備出電致變色