RU2059974C1 - Electrochrome composition - Google Patents
Electrochrome composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059974C1 RU2059974C1 SU5050787A RU2059974C1 RU 2059974 C1 RU2059974 C1 RU 2059974C1 SU 5050787 A SU5050787 A SU 5050787A RU 2059974 C1 RU2059974 C1 RU 2059974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- dipyridinium
- dimethyl
- dicarboundecaborate
- electrochromic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прикладной электрохимии-электрохромизму органических соединений. Электрохромные составы на основе органических соединений используют преимущественно в устройствах с электрически управляемой величиной светопоглощения. The invention relates to applied electrochemistry-electrochromism of organic compounds. Electrochromic compositions based on organic compounds are mainly used in devices with an electrically controlled amount of light absorption.
Широкое применение электрохромные составы найдут в автомобильной промышленности при создании панелей для предохранения ночью глаз водителя от ослепления светом фар встречных машин. Одновременно такие составы могут быть использованы при создании как внутрисалонных, так и наружных автомобильных зеркал заднего обзора. Зеркала с электрохромным электрически управляемым светофильтром переменной оптической плотности будут защищать глаза водителя от ослепляющих вспышек света фар сзади идущего транспорта в ночное время суток [1] Такие автоматически затемняющиеся электрохромные зеркала будут заменять автомобильные зеркала с постоянным коэффициентом отражения света. Electrochromic compounds will be widely used in the automotive industry when creating panels to protect the driver’s eyes at night from being blinded by headlights of oncoming cars. At the same time, such compositions can be used to create both interior and exterior automobile rear-view mirrors. Mirrors with an electrochromic electrically controlled filter of variable optical density will protect the driver’s eyes from blinding flashes of headlights from behind a vehicle in the nighttime [1] Such automatically dimming electrochromic mirrors will replace car mirrors with a constant light reflection coefficient.
Принцип создания высокообратимых органических электрохромных составов как и сами составы на основе солей дипиридиния были предложены в [2, 3] В качестве катодной компоненты использовали диперхлорат или ди(тетрафторборат) 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния, а в качестве анодной компоненты были предложены 3-этил-2-бензтиазолоназин [2] и 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин [3]
Значительно позднее в US Pat. N 4, 902, 108 [4] круг солей 4,4'-дипиридиния был расширен и в качестве анодной компоненты использовали помимо других известных органических веществ, образующих обратимые редокс-пары при электроокислении, 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин и его производные. Недостатком описанных аналогов является отсутствие постоянства времени релаксации наведенного поглощения состава при длительных воздействиях электрического напряжения, что является следствием возникновения эффекта "расслаивания" электроокрашенного состояния состава.The principle of creating highly reversible organic electrochromic compositions as well as the compositions based on dipyridinium salts were proposed in [2, 3]. 1,1'-dimethyl-4,4'-dipyridinium diperchlorate or di (tetrafluoroborate) was used as the cathodic component, and as 3-ethyl-2-benzthiazolonazine [2] and 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine [3] were proposed as anode components
Much later in US Pat. N 4, 902, 108 [4] the range of salts of 4,4'-dipyridinium was expanded and 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine, in addition to other known organic substances forming reversible redox pairs during electrooxidation, was used as the anode component and its derivatives. The disadvantage of the described analogues is the lack of constancy of the relaxation time of the induced absorption of the composition under prolonged exposure to electric voltage, which is a consequence of the occurrence of the “delamination” of the electrostained state of the composition.
Близким к предлагаемому решению (прототип) является состав на основе органического растворителя, описанный в авт. свид. СССР N 566863 [5] включающий диперхлорат 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния, производное ферроцена, поливинилбутираль и диметилформамид. Однако как показали величины предельных токов вольт-амперных зависимостей электрохромного устройства с заданным составом, срок сохраняемости такого состава ограничен, что связано с его нестабильностью во времени. Последнее проявляется в уменьшении величины предельных токов со временем, что указывает на неконтролируемое снижение концентрации электроактивных компонент или компоненты со временем. Close to the proposed solution (prototype) is a composition based on an organic solvent described in ed. testimonial. USSR N 566863 [5] including 1,1'-dimethyl-4,4'-dipyridinium diperchlorate, ferrocene derivative, polyvinyl butyral and dimethylformamide. However, as shown by the values of the limiting currents of the volt-ampere dependences of an electrochromic device with a given composition, the shelf life of such a composition is limited, due to its instability in time. The latter is manifested in a decrease in the value of the limiting currents with time, which indicates an uncontrolled decrease in the concentration of electroactive components or components over time.
Целью изобретения является создание электрохромного состава, имеющего повышенный срок сохраняемости его компонентного соотношения. The aim of the invention is the creation of an electrochromic composition having an increased shelf life of its component ratio.
Указанная задача достигается использованием в электрохромных составах в качестве катодной компоненты ди(дикарбаундекаборат) 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния или ди(дикарбаундекаборат) 1,1'-дибензил-4,4'-дипиридиния, в качестве анодной компоненты производное ферроцена или 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин, а в качестве растворителя пропиленкарбонат при следующем соотношении ингредиентов, мас. This problem is achieved by using 1,1'-dimethyl-4,4'-dipyridinium or di (dicarboundecaborate) 1,1'-dibenzyl-4,4'-dipyridinium as the anode components derived ferrocene or 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine, and as a solvent propylene carbonate in the following ratio of ingredients, wt.
Катодная компонента
Ди(дикарбаундекаборат)
1,1'-диметил-4,4'-дипи- ридиния 0,4-3,6 или
Ди(дикарбаундекаборат)
1,1'-дибензил-4,4'-ди- пиридиния 0,5-4,7;
Анодная компонента Производное ферроцена 0,3-3,0 или 5,10-дигидро-5,10-ди- метилфеназин 0,2-1,4; Пропиленкарбонат Остальное
Существенным отличием предложенного решения является замена растворителя на пропиленкарбонат, а также расширение возможно используемых электроактивных компонент состава. Замена растворителя на пропиленкарбонат в составах на основе указанных катодных и анодных компонент придает им новое свойство повышение срока сохраняемости.Cathode component
Dee (dicarboundecaborate)
1,1'-dimethyl-4,4'-dipyridinium 0.4-3.6 or
Dee (dicarboundecaborate)
1,1'-dibenzyl-4,4'-dipyridinium 0.5-4.7;
Anode component Ferrocene derivative 0.3-3.0 or 5.10-dihydro-5.10-dimethylphenazine 0.2-1.4; Propylene carbonate Else
A significant difference of the proposed solution is the replacement of the solvent with propylene carbonate, as well as the expansion of the possibly used electroactive components of the composition. Replacing the solvent with propylene carbonate in compositions based on the indicated cathode and anode components gives them a new property of increasing the shelf life.
Ди(дикарбаундекаборат) 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния и ди(дикарбаундекаборат) 1,1'-дибензил-4,4'-дипиридиния получали простой реакцией обменного взаимодействия водных растворов соответственно дииодида 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния или дииодида 1,1'-дибензил-4,4'-дипиридиния и дикарбаундекабората калия. Выпавший осадок труднорастворимого в воде продукта отфильтровали, промывали водой и перекристаллизовывали из смеси ацетона и этилового спирта в равном соотношении. Di (dicarboundecaborate) 1,1'-dimethyl-4,4'-dipyridinium and di (dicarboundecaborate) 1,1'-dibenzyl-4,4'-dipyridinium were obtained by a simple exchange reaction of aqueous solutions of 1,1'-dimethyl diiodide -4,4'-dipyridinium or 1,1'-dibenzyl-4,4'-dipyridinium diiodide and potassium dicarboundecaborate. The precipitated precipitate of a water-insoluble product was filtered off, washed with water and recrystallized from a mixture of acetone and ethyl alcohol in an equal ratio.
Методика контроля срока сохраняемости состава во времени состояла в следующем. Из приготовленных составов брали пробы через определенные интервалы времени и испытывали в электрохромных устройствах для оценки изменения содержания электроактивных компонент состава. The methodology for controlling the shelf life of the composition over time was as follows. Samples were taken from the prepared compositions at certain time intervals and tested in electrochromic devices to assess changes in the content of electroactive components of the composition.
Электрохромные устройства состояли из двух стеклянных пластин размером 40х60 мм с нанесенным на внутренние стороны полупроводниковыми покрытиями из In2O3 с легирующими добавками. Расстояние между пластинами определялось толщиной тефлоновой прокладки, в середине которой было отверстие диаметром 18 мм. Толщина тефлоновой прокладки составляла 100-150 мкм. Пространство, ограниченное пластинами и тефлоновой прокладкой, заполняли испытуемым составом. Для герметизации устройство стягивали струбцинами. На электроды подавали линейную развертку напряжения треугольной формы со скоростью V=2 мВ/с от потенциостата ПИ-50-1, соединенного с программатором ПР-8. По вольт-амперным зависимостям, фиксируемым двухкоординатным потенциометром ПДА-1, после достижения воспроизводимости определяли значение предельного тока I
Известное решение (прототип). В 50 мл диметилформамида растворяют 0,5 г (1,0% ) диперхлората 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния, 1,03 г (2,0%) смеси моно-, ди-, три-третбутилферроцена ТУ 38-103219-88 и 2,57 г (5%) поливинилбутираля. Полученным раствором заполняют электрохромное устройство с расстоянием между электродами 150 мкм. В исходном состоянии состав в слое электрохромного устройства не окрашен. При наложении на устройство линейной развертки напряжения треугольной формы V=2 мВ/с в интервале напряжений 0-1,05 В состав приобретает синюю окраску, а затем обесцвечивается. Отношение Iпред вольт-амперных зависимостей электрохромного устройства с составом со сроком хранения 3,7 и 9 мес к значению I
П р и м е р 1. В 50 мл пропиленкарбоната растворяют 0,57 г (0,9%) ди(дикарбаундекабората) 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния и 0,47 г (0,8%) смеси моно-, ди-, три-третбутилферроцена ТУ 38-103219-88. Полученным раствором заполняют электрохромное устройство с расстоянием между электродами 150 мкм. В исходном состоянии состав в слое электрохромного устройства не окрашен. При наложении на устройство линейной развертки напряжения треугольной формы при V= 2 мВ/с в интервале напряжений 0-1,05 В состав приобретает синюю окраску, а затем обесцвечивается. Отношение Iпред u,I-зависимостей, измеренных по истечении срока хранения состава 1,5; 3; 7; 9 мес. к значению I
П р и м е р 2. В 50 мл пропиленкарбоната растворяют 0,24 г (0,4%) ди(дикарбаундекабората) 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния и 0,12 г (0,20% ) 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназина. Полученным раствором заполняют электрохромное устройство с расстоянием между электродами 150 мкм. В исходном состоянии состав в слое электрохромного устройства имеет слабую зеленую окраску. При наложении на устройство линейной развертки напряжения треугольной формы при V=2мВ/с в интервале напряжений 0-1,00 В состав приобретает интенсивную сине-зеленую окраску, а затем вновь переходит в исходное состояние. Отношение Iпред u, I-зависимостей срока хранения состава 1,5; 3 и 7 мес. к значению I
П р и м е р 3. В 50 мл пропиленкарбоната растворяют 3,00 г (4,7%) ди(дикарбаундекабората) 1,1'-дибензил-4,4'-дипиридиния и 0,90 г (1,4% ) 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназина. Полученным раствором заполняют электрохромное устройство с расстоянием между электродами 100 мкм. В исходном состоянии состав в слое электрохромного устройства не окрашен. При наложении на устройство линейной развертки напряжения треугольной формы при V=2 мВ/с в интервале напряжений 0-1,00 В состав приобретает сине-зеленую окраску, а затем вновь переходит в исходное состояние. Отношение Iпред u,I-зависимостей, измеренных по истечении срока хранения состава 1,5; 3 и 7 мес. к значению I
П р и м е р 4. В 50 мл пропиленкарбоната растворяют 1,50 г (2,4%) ди(дикарбаундекабората) 1,1'-дибензил-4,4'-дипиридиния и 0,50 г (0,8% ) 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназина. Полученным раствором заполняют электрохромное устройство с расстоянием между электродами 100 мкм. В исходном состоянии состав в слое электрохромного устройства практически не окрашен. При наложении на устройство линейной развертки напряжения треугольной формы при V= 2 мВ/с в интервале напряжений 0-1,00 В состав приобретает сине-зеленую окраску, а затем снова переходит в исходное состояние. Отношение Iпред u, I-зависимостей, измеренных по истечении срока хранения состава 1,5; 3 и 7 мес, к значению I
П р и м е р 5. В 50 мл пропиленкарбоната растворяют 2,30 г (3,6%) ди(дикарбаундекабората) 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния и 1,90 г (3,0%) смеси моно-, ди-, три-третбутилферроцена ТУ 38-103219-88. Полученным раствором заполняют электрохромное устройство с расстоянием между электродами 100 мкм. В исходном состоянии состав в слое электрохромного устройства не окрашен. При наложении на устройство линейной развертки напряжения треугольной формы при V=2 мВ/с в интервале напряжений 0-1,05 В состав приобретает синюю окраску, а затем вновь переходит в неокрашенное состояние. Отношение Iпред u,I-зависимостей, измеренных по истечении срока хранения состава 1,5; 3; 7 и 9 мес, к значению I
П р и м е р 6. В 50 мл пропиленкарбоната растворяют 0,30 г (0,5%) ди(дикарбаундекабората) 1,1'-дибензил-4,4'-дипиридиния и 0,19 г (0,3%) моно-, ди-, три-третбутилферроцена ТУ 38-103219-88. Полученным раствором заполняют электрохромное устройство с расстоянием между электродами 150 мкм. В исходном состоянии состав в слое электрохромного устройства не окрашен. При наложении на устройство линейной развертки напряжения треугольной формы при V=2 мВ/с в интервале напряжений 0-1,05 В состав приобретает синюю окраску, а затем вновь переходит в неокрашенное состояние. Отношение Iпред u,I-зависимостей, измеренных по истечении срока хранения состава 1,5; 3; 7 и 9 мес. к величине I
Верхний предел концентраций ингредиентов состава ограничивался требованием равномерного окрашивания электрохромного устройства. При более высоких концентрациях по сравнению с заявленными из-за конечного поверхностного сопротивления оптически прозрачных электропроводящих покрытий (In2O3) значительно увеличивается неравномерность распределения тока по поверхности электродов, и, как следствие, значительно нарушается равномерность оптического поглощения при окрашивании. Нижний предел концентраций определялся низким светопоглощением в электроокрашенном состоянии, не пригодным для практического использования.The upper concentration limit of the ingredients of the composition was limited by the requirement of uniform staining of the electrochromic device. At higher concentrations compared to those declared due to the finite surface resistance of optically transparent electrically conductive coatings (In 2 O 3 ), the unevenness of the current distribution over the surface of the electrodes increases significantly, and, as a result, the uniformity of optical absorption during coloring is significantly impaired. The lower concentration limit was determined by low light absorption in the electrostained state, not suitable for practical use.
Как видно из приведенной таблицы (см. таблицу), состав прототипа через 9 мес. его хранения имеет δ ≃ 0,5. Такое значение указывает, что предельный ток Iпред u,I-зависимостей, после указанного срока хранения состава, падает примерно в 2 раза. Примеры 1-6 с предложенным составом имеют значение δ ≃ 1, даже при сроке хранения 9 мес. и практически не показывают признаков старения состава во времени.As can be seen from the table (see table), the composition of the prototype after 9 months. its storage has δ ≃ 0.5. This value indicates that the limiting current I before u, I-dependencies, after the specified storage period of the composition, drops by about 2 times. Examples 1-6 with the proposed composition have a value of δ ≃ 1, even with a shelf life of 9 months. and practically do not show signs of aging of the composition over time.
Таким образом, предложенный электрохромный состав имеет повышенный срок сохраняемости во времени и способствует реализации на его основе электрохромных устройств с удовлетворяющим потребителя сроком службы. Thus, the proposed electrochromic composition has an increased shelf life in time and contributes to the implementation on its basis of electrochromic devices with a satisfying consumer service life.
Данные приведены в таблице. The data are given in the table.
Claims (1)
1,1′ -диметил- 4,4′ -дипиридиния 0,4 3,6
или
Ди(дикарбаундекаборат) 1,1′ -дибензил- 4,4′ -дипиридиния 0,5 - 4,7
Производное ферроцена 0,3 3,0
или
5,10-Дигидро-5,10-диметилфеназин 0,2 1,4
Пропиленкарбонат ОстальноеDee (dicarboundecaborate)
1,1 ′ -dimethyl- 4,4 ′ -dipyridinium 0,4 3,6
or
Di (dicarboundecaborate) 1,1′-dibenzyl- 4,4′-dipyridinium 0.5 - 4.7
Ferrocene derivative 0.3 3.0
or
5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine 0.2 1.4
Propylene carbonate Else
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050787 RU2059974C1 (en) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Electrochrome composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050787 RU2059974C1 (en) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Electrochrome composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2059974C1 true RU2059974C1 (en) | 1996-05-10 |
Family
ID=21608561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5050787 RU2059974C1 (en) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Electrochrome composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2059974C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10294415B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-05-21 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic composition and electrochromic device using same |
US10344208B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-07-09 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
US10847780B2 (en) * | 2016-09-16 | 2020-11-24 | Pacesetter, Inc. | Battery electrode and methods of making |
-
1992
- 1992-07-01 RU SU5050787 patent/RU2059974C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10294415B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-05-21 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic composition and electrochromic device using same |
US10344208B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-07-09 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
US10698285B2 (en) | 2014-06-09 | 2020-06-30 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
US11698565B2 (en) | 2014-06-09 | 2023-07-11 | Vitro Flat Glass Llc | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
US10847780B2 (en) * | 2016-09-16 | 2020-11-24 | Pacesetter, Inc. | Battery electrode and methods of making |
US11735706B2 (en) | 2016-09-16 | 2023-08-22 | Pacesetter, Inc. | Methods of making battery electrodes with tubes, optimized solvent to powder weight ratios, and specified calendar roller diameters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0725305B2 (en) | A variable reflectance mirror for an automobile | |
US3873185A (en) | Variable light-filtering device | |
US5128799A (en) | Variable reflectance motor vehicle mirror | |
US3652149A (en) | Variable light-filtering device with a redox compound which functions as its own electrolyte | |
US5336448A (en) | Electrochromic devices with bipyridinium salt solutions | |
US5294376A (en) | Bipyridinium salt solutions | |
US3774988A (en) | Variable light-filtering device | |
EP1275025B1 (en) | Substituted metallocenes for use as anodic electrochromic materials, and electrochromic media and devices comprising the same | |
US5611966A (en) | Electrochemichromic solutions, processes for preparing and using the same, and devices manufacturing with the same | |
DE60003773T2 (en) | ELECTROCHROMIC MEDIUM WITH CONCENTRATION OF IMPROVED STABILITY, METHOD FOR ITS PRODUCTION AND USE | |
US5278693A (en) | Tinted solution-phase electrochromic devices | |
US20030174378A1 (en) | Color-stabilized electrochromic devices | |
US20040227983A1 (en) | Reversible electro-optic device employing aprotic molten salts and method | |
JPH03280023A (en) | Method of reducing leakage current of electrochemical variable chromaticity solution and solution based on said method | |
DE2735195A1 (en) | SPREAD-FREE LIGHT VALVE | |
RU2059974C1 (en) | Electrochrome composition | |
Will et al. | Heterosupramolecular optical write–read–erase device | |
JPS6157612B2 (en) | ||
DE2616625C3 (en) | Device for the direct display of a visible image | |
RU2144937C1 (en) | Electrochromic composition and method of manufacture of device on basis of such composition | |
RU2009530C1 (en) | Electrochromatic compound | |
US5290930A (en) | Triphenazinoxazines | |
EP0995146A2 (en) | Electrochromic device | |
JPH07216349A (en) | Electrochemichromic solution, its preparation, method of using it, and device produced by using it | |
RU2110823C1 (en) | Electrochromic composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20110702 |