CN111722449A - 柔性电致变色器件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了柔性电致变色器件及其制备方法。该柔性电致变色器件包括：第一基底、设置在第一基底表面上的第一电极层、第二基底、设置在第二基底表面上的第二电极层、n个功能层和n‑1个阻隔层，且n个功能层和n‑1个阻隔层交替设置在第一电极层和第二电极层之间的，第一电极层和第二电极层均与功能层接触设置，且n为大于等于2的正整数，其中，功能层中包括电解质液和分散在电解质液中的电致变色颗粒。由此，柔性电致变色器件的驱动电压较低，变色速度更快，使得在变色过程中器件变色较为均匀；电致变色颗粒分散在电解质液中，在柔性电致变色器件多次弯折或弯折角度较大时，都不会破坏电致变色颗粒的完整性，进而保证器件的安全使用；器件的制作成本较低。

Description

柔性电致变色器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及柔性电致变色器件及其制备方法。
背景技术
电致变色器件通常包括两个相对的透明电极，而在这两个相对的透明电极上有一种或多种电致变色颗粒，并且在这两个相对的透明电极之间填充有被称为“电解质层”(或称为“离子传导层”)的物质，电解质层能够传导导致电致变色颗粒变色的离子。因为电致变色是一种电致化学现象，所以，电解质层的性能会影响电致变色器件的变色反应、变色记忆等性能。因此，缩短离子在电解质层中的传导时间，会极大地缩短电致变色器件的变色反应时间。在液态电解质层中会得到这种离子的快速传导。但当电致变色器件用于作为电致变色玻璃或电致变色显示等用途时，电致变色器件的至少一面需要附着于透明材料上或封装于透明材料中，这种透明材料的离子包括玻璃和塑料。因此，电解质层物质的泄露和挥发就成为一个很严重的问题，严重地影响器件的安全和稳定。对此，人们提出了固体电解质。但无机固体电解质因其透光率非常低，而极大地限制其应用范围。从而，聚合物固体电解质成为选择。这样的聚合物固体电解质的例子包括导电聚合物(如聚氧化乙烯或聚氧化丙烯)和无机颗粒，但这样的聚合物固体电解质的离子传导率低。为解决此问题，人们又提出将聚合物溶解于有机电解质溶液中，或将电解质溶液通过聚合物溶胀而吸进聚合物中，或将单体分散于电解质溶液中再进行聚合反应，上述方法均会形成准固体(凝聚态)的电解质层或离子传导层。从而，得到符合要求的离子传导率。
但是，目前的电致变色器件的柔韧性较差，多次弯折后无法保证其功能，变色过程中变色不均匀等问题。
因此，关于柔性电致变色器件的研究有待深入。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种柔性电致变色器件，该柔性电致变色器件具有较佳的柔韧性、变色速度较快、或者变色过程中变色较为均匀。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种柔性电致变色器件。根据本发明的实施例，该柔性电致变色器件包括：第一基底、设置在所述第一基底表面上的第一电极层、第二基底、设置在所述第二基底表面上的第二电极层、n个功能层和n-1个阻隔层，且n个所述功能层和n-1个所述阻隔层交替设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的，所述第一电极层和所述第二电极层均与所述功能层接触设置，且n为大于等于2的正整数，其中，所述功能层中包括电解质液和分散在所述电解质液中的电致变色颗粒。由此，本发明的柔性电致变色器件的驱动电压较低，变色速度更快，使得在变色过程中柔性电致变色器件变色较为均匀；而且，电致变色颗粒分散在电解质液中，在柔性电致变色器件多次弯折或弯折角度较大时，都不会破坏电致变色颗粒的完整性，进而使得柔性电致变色器件在多次弯折或弯折角度很大的情况下仍可安全使用；另外，本发明的柔性电致变色器件的制作成本较低。
根据本发明的实施例，在所述功能层中，所述电解质液和所述电致变色颗粒的质量比为1:2.5～1:15。
根据本发明的实施例，所述电致变色颗粒的尺寸小于可见光波长，优选地，所述电致变色颗粒的尺寸为1～300nm。
根据本发明的实施例，所述电致变色颗粒为着色状态。
根据本发明的实施例，所述功能层还包括分散在所述电解质液中的填料颗粒，所述填料颗粒选自SiO2颗粒、TiO2颗粒、TiO2纳米棒阵列、蒙脱土颗粒、金刚石颗粒、玻璃颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、金颗粒、银颗粒。
根据本发明的实施例，所述电解质液和所述填料颗粒的质量比为11:1～5.5:1。
根据本发明的实施例，所述填料颗粒的尺寸小于可见光波长，优选地，所述填料颗粒的尺寸为1～300nm。
根据本发明的实施例，所述阻隔层为绝缘阻隔层或电极组阻隔层，任选地，所述电极组阻隔层包括层叠设置第三电极层、第三基底和第四电极层，其中，所述第三电极层靠近所述第一电极层设置，且与所述第一电极层并联电连接；所述第四电极层靠近所述第二电极层设置，且与所述第二电极层并联电连接。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的柔性电致变色器件的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：提供表面设置有第一电极层的第一基底和表面设置有第二电极层的第二基底；将电致变色颗粒分散于电解质液中，以便得到功能层混合液；在所述第一电极层的表面上依次交替涂覆所述功能层混合和形成阻隔层，以便在所述第一电极层的表面上形成依次交替设置的n个功能层和n-1个所述阻隔层，且n为大于等于2的正整数；将第二电极层设置在距离所述第一电极层最远的所述功能层的表面上。由此，本发明制备的柔性电致变色器件的驱动电压较低，变色速度更快，使得在变色过程中柔性电致变色器件变色较为均匀；而且，电致变色颗粒分散在电解质液中，在柔性电致变色器件多次弯折或弯折角度较大时，都不会破坏电致变色颗粒的完整性，进而使得柔性电致变色器件在多次弯折或弯折角度很大的情况下仍可安全使用；另外，制备工艺中采用溶胶凝胶的工艺，可实现卷对卷涂布，而且工艺步骤易操作，原料利用率高，进而降低制备成本。
根据本发明的实施例，将所述电致变色颗粒分散于所述电解质液中之前，预先将使电致变色颗粒处于着色状态。
附图说明
图1是本发明一个实施例中柔性电致变色器件的结构示意图。
图2是本发明另一个实施例中柔性电致变色器件的结构示意图。
图3是本发明又一个实施例中功能层的结构示意图；
图4是本发明又一个实施例中功能层的结构示意图；
图5是本发明又一个实施例中柔性电致变色器件的结构示意图。
图6是本发明又一个实施例中柔性电致变色器件的结构示意图。
图7是本发明又一个实施例中制备柔性电致变色器件的流程图。
图8是实施例1中柔性电致变色器件处于弯折状态的示意图；
图9是对比例1中电致变色器件的结构示意图；
图10是实施例1-4和对比例1中所得的电致变色器件在着色状态下的光透过率曲线；
图11是实施例1-4和对比例1中所得的电致变色器件在褪色状态下的光透过率曲线；
图12是实施例1-4和对比例1中所得的电致变色器件在波长为550nm处光透过率的时间响应曲线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种柔性电致变色器件。根据本发明的实施例，参照图1(图1中以n＝2为例)、图2和图3，该柔性电致变色器件包括：第一基底11、设置在第一基底11表面上的第一电极层12、第二基底21、设置在第二基底22表面上的第二电极层21、n个功能层30和n-1个阻隔层40，且n个功能层30和n-1个阻隔层40交替设置在第一电极层12和第二电极层21之间的，第一电极层12和第二电极层21均与功能层30接触设置，且n为大于等于2的正整数，其中，功能层30中包括电解质液31和分散在电解质液中的电致变色颗粒32。由此，本发明的柔性电致变色器件的驱动电压较低，变色速度更快，使得在变色过程中柔性电致变色器件变色较为均匀；而且，电致变色颗粒分散在电解质液中，在柔性电致变色器件多次弯折或弯折角度较大时，都不会破坏电致变色颗粒的完整性，进而使得柔性电致变色器件在多次弯折或弯折角度很大的情况下仍可安全使用；另外，本发明的柔性电致变色器件的制作成本较低。
根据本发明的实施例，第一基底和第二基底的具体材料没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在一些实施例中，第一基底和第二基底的具体材料包括但不限于PET、PC或PMMA等材料。
根据本发明的实施例，第一电极层和第二电极层的材料选自金属导电材料和/或有机导电材料(比如离子交联聚合物和导电聚合物)。在一些实施例中，第一电极层和第二电极层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚磺苯乙烯的掺杂物(即PEDOT:PSS)、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚[3,4-(2,2’-二甲基丙烯二氧基)噻吩]及它们的衍生物、ITO、纳米银线、SnO2、In2O3、ZnO中的至少一种；在另一些实施例中，第一电极层和第二电极层的材料选自Au、Ag、Al、Zn、Zr、Ge、Pt、Rd、Ni、W、Pd、Cr、Mo、Cu和Rh中的至少一种，或以上至少两种金属材料的合金，优选Ag-Pd-Cu合金。
其中，第一电极层和第二电极层可以为无图案的电极层，也可以为具有特定图案的电极层，比如金属网格作为电极层。
进一步的，由于电极层(包括第一电极层和第二电极层)的电阻率越低，其透光性会越差，所以，对于电极的选择，需要平衡电阻率及透过性。在一些实施例中，第一电极层和第二电极层的电阻率为1Ω/□-200Ω/□，优选为10Ω/□-150Ω/□，更优选为10Ω/□-100Ω/□，更优选为20Ω/□-100Ω/□，最优选为20Ω/□-50Ω/□。在一些实施例中，第一电极层和第二电极层的光透过率在550nm波长下为70％以上，优选为80％以上，更优选为85％以上，最优选为90％以上。本领域技术人员可以根据上述对电极层电阻率和光透过率的限定要求灵活选择适宜厚度、材料等的电极层。
根据本发明的实施例，电解质液的体系的选择没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在一些实施例中，电解质液的体系包括但不限于HCl+H2SO4+三氟乙酸、HClO4+LiClO4、LiClO4+碳酸丙烯酯(PC)、LiClO4-CTBN、LiClO4+水、四正丁基铵二氟代三苯基硅酸盐(TBAT)+乙腈(MeCN)、TBABF4+PC、TBAP+PC、(Bu)4NBF4+BFEE、LiClO4+ACN、TBAP+ACN、(Bu)4NBF4+ACN、TBAFP6+CAN、TBAFP6+PC等电解质液体系；在另一些实施例中，电解质液的体系还可以为在导电聚合物主链上改性添加电致变色材料的结构，比如用三苯胺、9,10-蒽二醌、吖啶黄及它们的组合改性的聚酰亚胺；用紫罗精改性的PEDOT(EDOT(3,4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物)、聚噻吩(如聚环戊二噻吩)、聚咔唑；用喹噁啉改性的PEDOT；紫罗精改性的聚苯乙烯；噻吩寡聚体改性的聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯；在又一些实施例中，电解质液的体系为包括聚合物凝胶和金属盐的混合物，比如电解质液的体系可以为PMMA-PC-LiClO4、PMMA-EC-LiClO4、PMMA-PEO-PC-LiClO4、PS-PEO-PC-LiClO4，其中金属盐除了LiClO4，还可以选用NaClO4、KClO4、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3COO、KCl、NaClO3、NaCl、NaBF4、NaSCN、KBF4、Mg(ClO4)2和Mg(BF4)2等金属盐。
根据本发明的实施例，在所述功能层中，所述电解质液和所述电致变色颗粒的质量比为1:2.5～1:15，比如1:2.5、1:5、1:6、1:8、1:10、1:12、1:13、1:14、1:15。由此，在上述比例范围内，即可以有效保证电解质液的工作性能，同时保证柔性电致变色器件的变色性能；若电致变色颗粒的用量偏多，则可能会影响电解质液中离子的传输；若电致变色颗粒的用量偏少，则可能会影响电致变色器件的变色效果。
根据本发明的实施例，所述电致变色颗粒的尺寸小于可见光波长，优选地，所述电致变色颗粒的尺寸为1～300nm(比如1nm、10nm、30nm、50nm、80nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm)。在一些优选实施例中，电致变色颗粒的尺寸为10～250nm；在一些更优选的实施例中，电致变色颗粒的尺寸为50～200nm；在一些最优选的实施例中，电致变色颗粒的尺寸为50～100nm。上述尺寸的电致变色颗粒具有较大的比表面积，可以使得柔性电致变色器件能够更容易的接收阳离子和电子，从而使得本发明的柔性电致变色器件的驱动电压更低，变色速度更快。
根据本发明的实施例，电致变色颗粒为着色状态。由于电致变色颗粒的变色需要有离子注入及抽出，但由于阻隔层的存在，离子不能有效地传递，故需要使电致变色颗粒处于着色状态。需要说明的是，在制备过程中，在将电致变色颗粒与电解液混合之前，预先使电致变色颗粒处于着色状态。
其中，电致变色材料为有机电致变色材料和无机电致变色材料中的至少一种。在一些实施例中，电致变色材料包括但不限于下列中的一种或多种：PEDOT:PSS、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚[3,4-(2,2’-二甲基丙烯二氧基)噻吩]、1,1’-双取代基-4,4’-联吡啶、二酞菁合镥、锰酞菁、氧化钴、氧化钨、氧化镍、氧化铱、氧化铑、氧化钒、氧化钼、氧化钛、氧化铌、普鲁士蓝、磷钨酸、磷钼酸、硅钼酸、十钨酸及它们的衍生物。
进一步的，电致变色颗粒可以进一步为表面经过改性的电致变色颗粒，如此可以增加变色材料颗粒与电解质液之间的相容性，有利于电致变色颗粒的分散，有利于分散体系的稳定性。
根据本发明的实施例，参照图4，功能层30还包括分散在电解质液31中的填料颗粒33，填料颗粒33选自SiO2颗粒、TiO2颗粒、TiO2纳米棒阵列、蒙脱土颗粒、金刚石颗粒、玻璃颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、金颗粒、银颗粒。由此，填料颗粒的添加，可以进一步增强功能层的强度、透光度、离子传导速率以及存储离子等性能。
根据本发明的实施例，电解质液和所述填料颗粒的质量比为11:1～5.5:1，比如11:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5.5:1。由此，上述比例范围内，即可以有效保证电解质液的工作性能，同时填料颗粒又可以有效地增强功能层的强度、透光度、离子传导速率以及存储离子等性能；若填料颗粒的用量偏多，可能会影响电解质液中离子的传输；若填料颗粒的用量偏少，则对功能层性能的改善效果相对较差。
根据本发明的实施例，填料颗粒的尺寸小于可见光波长，在一些实施例中，所述填料颗粒的尺寸为1～300nm(比如1nm、10nm、30nm、50nm、80nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm)。由此，在一些优选实施例中，填料颗粒的尺寸为10～250nm；在一些更优选的实施例中，填料颗粒的尺寸为50～200nm；在一些最优选的实施例中，填料颗粒的尺寸为50～100nm。上述尺寸的填料颗粒具有较大的比表面积，有助于更好的提升功能层的强度、透光度、离子传导速率以及存储离子等性能。
根据本发明的实施例，阻隔层为绝缘阻隔层或电极组阻隔层。如此，可以达到较佳的阻隔效果，保证柔性电致变色器件使用性能的稳定性。
在一些实施例中，阻隔层为绝缘阻隔层，绝缘阻隔层的材料包括但不限于PMMA、PC、PVB等材料。在一些具体的实施例中，绝缘阻隔层为PMMA薄膜、PMMA熔体或PMMA溶液。
在另一些实施例中，参照图5(图5以n＝2为例)和图6，电极组阻隔层包括层叠设置第三电极层41、第三基底42和第四电极层43，其中，第三电极层41靠近第一电极层12设置，且与第一电极层12并联电连接，所述第四电极层43靠近第二电极层21设置，且与第二电极层21并联电连接。由此，电极组阻隔层对电刺激的反应速度较快。其中，第三电极层41与第一电极层12并联电连接，且与外电源的一极连接，第四电极层43与第二电极层21并联电连接，且与外电源的另一极连接；或者第一电极层和第二电极层由一个电路控制，第三电极层和第四电极层由另一个电路控制。
根据本发明的实施例，第三电极层和第四电极层的材料选自金属导电材料和/或有机导电材料(比如离子交联聚合物和导电聚合物)。在一些实施例中，第三电极层和第四电极层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚磺苯乙烯的掺杂物(即PEDOT:PSS)、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚[3,4-(2,2’-二甲基丙烯二氧基)噻吩]及它们的衍生物、ITO、纳米银线、SnO2、In2O3、ZnO中的至少一种；在另一些实施例中，第三电极层和第四电极层的材料选自Au、Ag、Al、Zn、Zr、Ge、Pt、Rd、Ni、W、Pd、Cr、Mo、Cu和Rh中的至少一种，或以上至少两种金属材料的合金，优选Ag-Pd-Cu合金。
其中，第三电极层和第四电极层可以为无图案的电极层，也可以为具有特定图案的电极层，比如金属网格作为电极层。
进一步的，由于第三电极层和第四电极层的电阻率越低，其透光性会越差，所以，对于电极的选择，需要平衡电阻率及透过性。在一些实施例中，第三电极层和第四电极层的电阻率为1Ω/□-200Ω/□，优选为10Ω/□-150Ω/□，更优选为10Ω/□-100Ω/□，更优选为20Ω/□-100Ω/□，最优选为20Ω/□-50Ω/□。在一些实施例中，第三电极层和第四电极层的光透过率在550nm波长下为70％以上，优选为80％以上，更优选为85％以上，最优选为90％以上。本领域技术人员可以根据上述对第三电极层和第四电极层的电阻率和光透过率的限定要求灵活选择适宜厚度、材料等的电极层。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的柔性电致变色器件的方法。根据本发明的实施例，参照图7，该方法包括：
S100：提供表面设置有第一电极层12的第一基底11和表面设置有第二电极层21的第二基底22。
S200：将电致变色颗粒分散于电解质液中，以便得到功能层混合液。具体的：将电致变色颗粒与电解质液混合并搅拌直至得到透明的粘稠液体，本领域技术人员可适当的添加一定的溶剂(比如乙醇)以及适度的加热进而有助于混合均匀，得到功能混合液。
根据本发明的实施例，将电致变色颗粒分散于电解质液中之前，预先将使电致变色颗粒处于着色状态。具体的：将电致变色颗粒与金属盐溶液(比如LiClO4的PC溶液)混合均匀，插入电极(由铜、不锈钢或铝制成的片电极或棒电极)，通电时电致变色颗粒处于着色状态。
S300：在第一电极层12的表面上依次交替涂覆功能层混合和形成阻隔层，以便在第一电极层12的表面上形成依次交替设置的n个功能层30和n-1个所述阻隔层40，且n为大于等于2的正整数；
S400：将第二电极层21设置在距离第一电极层12最远的功能层30的表面上，结构示意图参照图1、图2、图5和图6。
根据本发明的实施例，本发明制备的柔性电致变色器件的驱动电压较低，变色速度更快，使得在变色过程中柔性电致变色器件变色较为均匀；而且，电致变色颗粒分散在电解质液中，在柔性电致变色器件多次弯折或弯折角度较大时，都不会破坏电致变色颗粒的完整性，进而使得柔性电致变色器件在多次弯折或弯折角度很大的情况下仍可安全使用；另外，制备工艺中采用溶胶凝胶的工艺，可实现卷对卷涂布，而且工艺步骤易操作，原料利用率高，进而降低制备成本。
根据本发明的实施例，该制备柔性电致变色器件的方法可以用于制备前面所述的柔性电致变色器件，其中，对第一基底、第二基底、第一电极层、第二电极层、阻隔层以及功能层的要求与前面所述的一致，在此不再一一赘述。
实施例
实施例1
(1)材料：
表面设置有第一电极层12的第一基底11和表面设置有第二电极层21的第二基底22：ITO/PET(购自尾池工业株式会社)；
电致变色颗粒：氧化钨纳米颗粒(购自北京德科岛金科技有限公司)，其基本性能指标为含量(％)：99.9，平均粒径：40nm，比表面积：30m2/g，颗粒形态：球形；
电解质液：PVB+PC+LiClO4(购自Sigma-Aldrich)；
阻隔层：PMMA(购自阿拉丁)；
填料颗粒：SiO2颗粒(购自北京德科岛金科技有限公司)。
(2)柔性电致变色器件的制备
A.称取氧化钨纳米颗粒，将LiClO4的PC溶液滴加至氧化钨纳米颗粒，插入电极(由铜、不锈钢或铝制成的片或棒)，通电使氧化钨纳米颗粒处于着色状态；
B.将PVB、PC、LiClO4和SiO2颗粒混合并搅拌直至得到透明的粘稠液体，可适当添加EtOH及适度加热以帮助溶解，得到功能混合液，将处于着色状态的氧化钨纳米颗粒分散于电解质液中；
C.将步骤B中所得的功能混合液布置在第一电极层ITO上，形成功能层30；
D.将PMMA薄膜布置在步骤C中所得的功能层30上，即形成阻隔层40；
E.将步骤B中所得的功能混合液布置在步骤D中所得产物的PMMA层上，形成功能层30；
F.将第二电极层ITO布置在步骤E所得的功能层30上，得到柔性电致变色器件，结构示意图参照图1。图8示出了所制得柔性电致变色器件处于弯曲状态下时的照片，从图8可以看出实施例1的电致变色器件实现了很高地柔性，可以弯折很大的角度。
实施例2
(1)材料：
表面设置有第一电极层12的第一基底11和表面设置有第二电极层21的第二基底22：ITO/PET(购自尾池工业株式会社)；
阻隔层：ITO/PET/ITO(购自尾池工业株式会社)；
电致变色颗粒：氧化钨纳米颗粒(购自北京德科岛金科技有限公司)，其基本性能指标为含量(％)：99.9，平均粒径：40nm，比表面积：30m2/g，颗粒形态：球形；
电解质液：PVB+PC+LiClO4(购自Sigma-Aldrich)；
填料颗粒：蒙脱土颗粒和玻璃颗粒(购自北京德科岛金科技有限公司)。
(2)柔性电致变色器件的制备
A.称取氧化钨纳米颗粒，将LiClO4的PC溶液滴加至氧化钨纳米颗粒，插入电极(由铜、不锈钢或铝制成的片或棒)，通电使氧化钨纳米颗粒处于着色状态；
B.将PVB、PC、LiClO4和蒙脱土颗粒、玻璃颗粒混合并搅拌直至得到透明的粘稠液体，可适当添加碳酸丙烯酯及适度加热以帮助溶解，得到功能混合液，将处于着色状态的氧化钨纳米颗粒分散于电解质液中；
C.将步骤B中所得的功能混合液布置在第一电极层ITO上，形成功能层30；
D.将阻隔层40(ITO/PET/ITO，即第三电极层41/第三基地42/第四电极层43)布置在步骤C中所得的功能层30上；
E.将步骤B中所得的功能混合液布置在步骤D中的第四电极层43上，形成功能层30；
F.将第二电极层ITO布置在步骤E所得的功能层30上，得到柔性电致变色器件，结构示意图参照图5。
实施例3
与实施例1相比，仅将实施例1中第一电极层和第二电极层所采用的材料换为纳米银线，阻隔层的材料换为PVB，其他材料相同。
(2)柔性电致变色器件的制备
与实施例1的制备工艺完全相同。
实施例4
(1)材料：
与实施例1相比，仅将实施例1中电致变色颗粒更换为氧化镍(购自北京德科岛金科技有限公司)和氧化钒(购自杭州吉康新材料有限公司)，其中，氧化镍的基本性能指标为：含量(％)：99.9，平均粒径：30nm；氧化钒的基本性能指标为：含量(％)：99.9，平均粒径：50nm。其他材料与实施例1相同。
(2)柔性电致变色器件的制备
与实施例1的制备工艺步骤完全相同。
对比例1
(1)材料：
表面设置有第一电极层12的第一基底11和表面设置有第二电极层21的第二基底22：ITO/PET(购自尾池工业株式会社)；
电致变色颗粒：氧化钨、氧化镍；
电解质液：PVB+PC+LiClO4(购自Sigma-Aldrich)。
(2)电致变色器件的制备
A.通过磁控溅射在第一电极层ITO上镀上氧化钨和氧化镍层，通过磁控溅射在第二电极层ITO上镀上氧化钨和氧化镍层，以便在第一电极层和第二电极层上形成电致变色层50；
B.将PVB、PC和LiClO4混合并搅拌直至得到透明的粘稠液体，可适当添加EtOH及适度加热以帮助溶解，得到电解质液60；
C.将步骤B中所得的电解质液夹在步骤A所得的镀有电致变色层50的电极之间，得到柔性电致变色器件，结构示意图参照图9。
测试结果：
1、分别测量实施例1-4和对比例1中所得的电致变色器件分别在着色和褪色状态下的光透过率曲线，测试结果参见图10和图11，其中，图10中的着色状态下的光透过率曲线，图11中的褪色状态下的光透过率曲线。从图10和图11可以看出，实施例1-4与对比例1在着色状态和退色状态的光透过效果并无特别大的差异，取其中在550nm波长处的光透过率列于表1(着色状态)和表2(褪色状态)中。
表1：着色状态(2.5V)下的光透过率(波长为550nm)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
光透过率 18.9 17.3 18.3 17.9 19.4
表2：褪色状态(-2.5V)下的光透过率(波长为550nm)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
光透过率 77.5 74.3 76.7 75.9 79.6
从表1和表2，可以看出，实施例1-4与对比例1在着色状态和褪色状态的光透过效果类似。
2、分别测量实施例1-4和对比例1中所得的电致变色器件在波长为550nm处光透过率的时间响应曲线，测试结果参见图12。从图12可以看出，实施例1-4的着色速度和退色褪色速度明显快于对比例1，这主要是由于电致变色颗粒的高比表面积，极大地缩短了的离子迁移路径造成的。
文中术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种柔性电致变色器件，其特征在于，包括：第一基底、设置在所述第一基底表面上的第一电极层、第二基底、设置在所述第二基底表面上的第二电极层、n个功能层和n-1个阻隔层，且n个所述功能层和n-1个所述阻隔层交替设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的，所述第一电极层和所述第二电极层均与所述功能层接触设置，且n为大于等于2的正整数，
其中，所述功能层中包括电解质液和分散在所述电解质液中的电致变色颗粒。
2.根据权利要求1所述的柔性电致变色器件，其特征在于，在所述功能层中，所述电解质液和所述电致变色颗粒的质量比为1:2.5～1:15。
3.根据权利要求1或2所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述电致变色颗粒的尺寸小于可见光波长，优选地，所述电致变色颗粒的尺寸为1～300nm。
4.根据权利要求1或2所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述电致变色颗粒为着色状态。
5.根据权利要求1所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述功能层还包括分散在所述电解质液中的填料颗粒，所述填料颗粒选自SiO2颗粒、TiO2颗粒、TiO2纳米棒阵列、蒙脱土颗粒、金刚石颗粒、玻璃颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、金颗粒、银颗粒。
6.根据权利要求5所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述电解质液和所述填料颗粒的质量比为11:1～5.5:1。
7.根据权利要求5或6所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述填料颗粒的尺寸小于可见光波长，优选地，所述填料颗粒的尺寸为1～300nm。
8.根据权利要求1或5所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述阻隔层为绝缘阻隔层或电极组阻隔层，
任选地，所述电极组阻隔层包括层叠设置第三电极层、第三基底和第四电极层，其中，所述第三电极层靠近所述第一电极层设置，且与所述第一电极层并联电连接；所述第四电极层靠近所述第二电极层设置，且与所述第二电极层并联电连接。
9.一种制备权利要求1～8中任一项所述的柔性电致变色器件的方法，包括：
提供表面设置有第一电极层的第一基底和表面设置有第二电极层的第二基底；
将电致变色颗粒分散于电解质液中，以便得到功能层混合液；
在所述第一电极层的表面上依次交替涂覆所述功能层混合和形成阻隔层，以便在所述第一电极层的表面上形成依次交替设置的n个功能层和n-1个所述阻隔层，且n为大于等于2的正整数，；
将第二电极层设置在距离所述第一电极层最远的所述功能层的表面上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述电致变色颗粒分散于所述电解质液中之前，预先将使电致变色颗粒处于着色状态。
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