基于導(dǎo)電聚合物的電致變色器件的制備與性能研究.pdf

1、電致變色器件（electrochromic device，ECD）通過電化學(xué)的氧化還原反應(yīng)，展現(xiàn)出可逆的顏色改變，由于其在各種光學(xué)裝置上的潛在應(yīng)用而吸引了研究者的廣泛興趣。本課題以全固態(tài)電致變色器件的制備為目的，系統(tǒng)研究了各層材料的制備及性能，并將各層材料組裝得到了全固態(tài)電致變色器件，對其性能進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 以苯胺為原料，水為反應(yīng)溶劑，使用十二烷基苯磺酸為摻雜劑和乳化劑，過硫酸銨作為氧化劑，采用乳液聚合法合成了聚苯胺乳液，用

2、于涂敷制膜。通過改變聚乙烯醇的種類和用量，來調(diào)節(jié)聚苯胺的成膜性，結(jié)果表明以PVA1750±50作為成膜助劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.8％時，可得到成膜效果好，變色性能優(yōu)異的聚苯胺薄膜。
　　 使用溶膠凝膠法以鈦酸丁酯為前驅(qū)體制備了二氧化鈦溶膠，并通過提拉法制備了不同層數(shù)的二氧化鈦薄膜。使用XRD、SEM、UV和循環(huán)伏安等多種手段對所制備的薄膜進(jìn)行表征，結(jié)果表明：提拉法制備的二氧化鈦薄膜提拉層在30～60層時效果良好；經(jīng)500℃熱處理后，可

3、形成明顯的銳鈦礦型二氧化鈦晶體，薄膜均勻平整，厚度大約為200nm，薄膜表面顆粒大小均勻，直徑大約10-20nm；所得薄膜具有較強(qiáng)的離子儲存能力，鋰離子的抽出和嵌入速率穩(wěn)定，適合作為離子儲存層。
　　 使用PMMA為基體制備了電導(dǎo)率為10-3S/cm的凝膠電解質(zhì)，且平均光學(xué)透過率大于85％，適合作為電致變色器件的電解質(zhì)。將制備得到的聚苯胺、二氧化鈦和電解質(zhì)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，組裝成對稱結(jié)構(gòu)的電致變色器件（SSECD）和非對稱結(jié)構(gòu)的電