一种用于电致变色器件的高稳定性型水凝胶电解质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115963666A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202111189885.0C08K3/16(2006.01)(22)申请日2021.10.12(71)申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学(72)发明人刘建马娜李小薇(51)Int.Cl.G02F1/15(2019.01)G02F1/1524(2019.01)G02F1/155(2006.01)C08J3/075(2006.01)C08F220/06(2006.01)C08F220/56(2006.01)C08F222/38(2006.01)C08L33/02(2006.01)C08L89/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用于电致变色器件的高稳定性型水凝胶电解质(57)摘要本发明涉及一种基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺水凝胶电解质的电致变色器件。该电致变色器件为三明治结构，所述三明治结构自上而下依次为透明导电电极1、电致变色层1、电解质层、电致变色层2、透明导电电极2。以及提供一种基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺水凝胶电解质的电致变色器件的制备方法，包括一种高透过率、高稳定性的明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺水凝胶电解质的制备，并将其作为电解质层组装了电致变色器件。本发明涉及的新型水凝胶电解质制备方法简单，原料价廉易得，该器件可实现在外加电场下，实现颜色和透过率大幅度变化，稳定性高，在智能窗、节能玻璃等领域具有广泛的应用前景。CN115963666ACN115963666A权利要求书1/1页1.一种基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺水凝胶的电致变色器件，其特征在于，由两层沉积有电致变色材料的氧化铟锡(ITO)电极以及一层透明的水凝胶电解质构成。2.根据权利要求1所述的基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺水凝胶的电致变色器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)水凝胶电解质的制备：室温条件下，将一定量的丙烯酸和丙烯酰胺加入到DMSO/H2O＝4∶1溶液中，充分搅拌后加入添加剂，40℃搅拌溶解，依次加入光引发剂2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮(HMPP)、交联剂N，N‑亚甲基双丙烯酰胺(MMBA)和氯化钾盐溶液，搅拌后得到水凝胶溶液；(2)电极材料的制备：应用恒电流沉积法和恒电压电沉积法在导电玻璃ITO上沉积上普鲁士蓝和三氧化钨，分别作为电致变色器件的阳极和阴极；(3)电致变色器件的制作：用3M双面胶在步骤(2)制备的两种电极间固定出一个中空隔槽，将步骤(1)制备的水凝胶溶液滴加进去，紫外灯下照射使水凝胶固化，得到基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件。3.根据权利要求2所述的基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中氯化钾的浓度为1mol/L。4.根据权利要求2所述的基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中丙烯酸和丙烯酰胺的质量比为1∶1～5。5.根据权利要求2所述的基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中交联剂为N，N‑亚甲基双丙烯酰胺(MMBA)，其占丙烯酰胺质量的2％。6.根据权利要求2所述的基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中光引发剂为2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮(HMPP)，其加入量为20μL。7.根据权利要求2所述的基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中添加剂为明胶；明胶作为互穿网络链段，其质量为0～1g。8.根据权利要求2所述的基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(2)电沉积过程中，均以氧化铟锡(ITO)导电玻璃作为工作电极，铂丝为对电极，银丝为参比电极。2CN115963666A说明书1/3页一种用于电致变色器件的高稳定性型水凝胶电解质技术领域[0001]本发明涉及一种新型水凝胶电解质的制备及应用，尤其涉及一种基于明胶/聚丙烯酸‑丙烯酰胺高稳定性型水凝胶的电致变色器件的制备，属于电致变色技术领域。背景技术[0002]电致变色是指材料的光学属性(透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透过率的可逆变化。电致变色在显示和光辐射及透过管理中具有潜在应用。[0003]典型的电致变色器件是由五层构成：透明导电电极‑电致变色层‑电解质层‑离子储存层‑透明导电电极。目前，电解质层主要分为液态电解质、固态电解质和凝胶电解质。液态电解质