一种电致变色器件及其制备方法

1.本发明涉及调光器件技术领域，特别是涉及一种电致变色器件及其制备方法。


背景技术：

2.电致变色智能窗是一种重要的建筑节能手段，可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明度的可逆变化。常见的电致变色解决方案为嵌入脱出式的工作原理，利用工作离子在正极或负极材料内部脱嵌时引发的颜色变化实现器件的着色变化。因此，该电致变色器件的结构通常有较多层不同的物种。例如，如图1所示，经典电致变色器件的结构依次包括第一透明基底—第一透明导电层—电致变色层/离子敏化层—电解液层—离子储存层—第二透明导电层—第二透明基底。由于其中的电致变色层和离子储存层(亦有采用两层电致变色层而无需离子储存层的结构)作为固体电极材料须兼顾透明特征、厚度均匀和一定的导电、导离子特性，因此往往需要采用磁控溅射或精密涂布等方式进行施工获得，导致制作工艺的复杂程度大增。新增的工艺步骤带来了良率的下降，尤其是大尺寸电致变色器件制造良率的下降尤其显著。例如，目前市面某主要电致变色器件厂家量产产品的坏点数目≤5个/平方米的产品良率仅为50％。且现有的电致变色器件的着色均匀性、响应速度、着色效率等均不太理想。
3.因此，如何提升电致变色器件的响应速度和进一步简化和提升器件制作工艺水平是本领域面临的重要挑战。


技术实现要素：

4.为弥补现有技术的不足，本发明提出一种电致变色器件及其制备方法。
5.本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
6.一种电致变色器件，包括依次叠加的第一透明基底、第一透明电子导电层、电致变色电解液层、第二透明电子导电层和第二透明基底；其中，所述第一透明电子导电层和第二透明电子导电层的四周区域密封围合成密闭空腔，所述电致变色电解液层中的电解液容纳于所述密闭空腔内，所述电解液包括溶剂以及不同金属离子种类的金属盐，所述金属盐根据反应电位的差异分成两组，在对电致变色器件充电时，两组金属盐会分别在第一透明电子导电层和第二透明电子导电层表面沉积为沉积物，在对电致变色器件放电时，所述沉积物会溶解。
7.在一些实施例中，所述金属盐中的金属离子包括mn
2
、co
2
、ag

、fe
2
、pb
2
、ni
2
、cu
2
、bi
3
、sn
2
、zn
2
、cr
3
、fe
3
，所述金属盐中的阴离子包括cl-、i-、br-、so
42-、no
3-、clo
4-、po
43-、cf3so
3-、cf3co
2-、ch3coo-、asf
6-、sbf
6-、tfsi-、tfo-、(cf3)2pf
4-、(cf3)3pf
3-、(cf3)4pf
2-、(cf3)5pf-、(cf3)6p-、cf3so
3-、c4f9so
3-、cf3cf2so
3-、bf
4-。
8.在一些实施例中，所述金属盐包括zn(ch3coo)2、zncl2、znso4、zn(clo4)2、zn(tfsi)2、zn(cf3so3)2、zn(bf4)2、niso4、nicl2、cocl2、co(no3)2、agno3、agclo4、agasf6、cr(no3)3、cr2(so4)3、fecl3、fe(tfo)2、cucl2、cuso4、cu(clo4)2、mn(ch3coo)2、mnso4、mncl2、bi
(ch3coo)3、bi(no3)3、bi(clo4)3、snso4、sncl2、pb(no3)2、pb(ch3coo)2。
9.在一些实施例中，所述电解液中的金属离子的浓度为0.1-20mol/l，优选为0.1-15mol/l。
10.在一些实施例中，所述电解液中还包括质子来源物，所述质子来源物为硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸、乙酸的一种；优选地，所述电解液中的质子的浓度为0.1-4.0mol/l，更优选0.1-2.0mol/l。
11.在一些实施例中，所述电解液为水系电解液、凝胶电解液、有机电解液或混合电解液。
12.在一些实施例中，当所述电解液为水系电解液时，所述溶剂为水；
13.当所述电解液为凝胶电解液时，所述溶剂包括聚合物凝胶；优选地，所述聚合物胶凝为pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)凝胶、pva(聚乙烯醇)凝胶、pam(聚丙烯酰胺)凝胶、paa(聚丙烯酸)凝胶、pvdf(聚偏二氟乙烯)凝胶、peg(聚乙二醇)凝胶、peo(聚环氧乙烷)凝胶、pvp(聚乙烯吡咯烷酮)凝胶、hec(羟乙基纤维素)凝胶、hmc(羟甲基纤维素)凝胶中的一种，优选地，所述聚合物胶凝为聚乙烯醇凝胶、羟乙基纤维素凝胶、羟甲基纤维素凝胶中的一种；
14.当所述电解液为有机电解液时，所述溶剂为醇类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜或砜类溶剂中的至少一种，其中：所述醇类溶剂优选为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇中的至少一种；所述醚类溶剂优选为1,3-二氧五环、1,4-二氧六环、乙二醇丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二乙醚中的至少一种；所述酮类溶剂优选为丁酮、甲基异丁基酮、环己酮、苯乙酮、苯丙酮、乙酰丙酮中的至少一种；所述酯类溶剂优选为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种；所述酰胺类溶剂优选为n,n-二甲基甲酰胺，n,n-二甲基乙酰胺，n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述亚砜或砜类溶剂优选为二甲基亚砜；优选地，当所述电解液为有机电解液时，所述溶剂为乙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇甲乙醚、环己酮、乙酰丙酮、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、二甲基亚砜中的至少一种；
15.当所述电解液为混合电解液时，所述溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇中的至少一种与水的混合。
16.在一些实施例中，所述第一透明基底和所述第二透明基底的材质各自独立地为氧化物玻璃、非氧化物玻璃、聚酯薄膜、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚烃中的一种；
17.所述第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的材料各自独立地为金属氧化物、掺杂金属氧化物、金属网格、金属纳米线、合金、碳材料、透明导电聚合物、导电聚合物与金属纳米线复合、导电聚合物与金属网格复合中的一种；优选地，所述第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的材料各自独立地为氧化铟锡、掺氟氧化锡、氧化锌、cu金属网格、纳米银线、碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜、pedot:pss混合透明电极中的一种。
18.在一些实施例中，所述第一透明基底和所述第二透明基底的厚度各自独立地为0.05mm-5.00mm，优选为0.10mm-1.00mm；
19.所述第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的厚度各自独立地为1nm-1000nm，优选为10nm-200nm；
20.所述第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的方阻各自为0.01-200ω/
□
。
21.本发明还提出了上述的电致变色器件的制备方法，包括如下步骤：
22.(1)分别从已形成在第一透明基底上的第一透明电子导电层与已形成在第二透明基底上的第二透明电子导电层上引出电极引线，再用密封胶将所述第一透明电子导电层和第二透明电子导电层的四周区域密封围合以在所述第一透明电子导电层和第二透明电子导电层之间形成空腔并预留注液口；
23.(2)待密封胶固化后，通过所述注液口将电解液注入所述空腔内，并用密封胶密封注液口，待密封胶固化后得到所述电致变色器件。
24.本发明与现有技术对比的有益效果包括：
25.本发明通过第一透明电子导电层和第二透明电子导电层夹电致变色电解液层的设置，其中第一透明电子导电层和第二透明电子导电层分别作为阴极集流体和阳极集流体能够同时触发电致变色电解液层中不同种类的金属离子的沉积或溶解，在第一透明电子导电层和第二透明电子导电层上同时发生沉积或溶解来达到变色的效果，且金属离子在第一透明电子导电层和第二透明电子导电层上所发生的氧化还原反应互为彼此平衡电荷，从而省去了离子储存层，此外，由于一组金属离子形成的金属氧化物的导电性远低于另一组金属离子形成的金属或金属合金，因此在沉积过程中不会发生电场集聚效应，使得整个电致变色器件内部的电场分布趋于均匀化，并表现出均匀的变色效果。因此，本发明具有优异的着色均匀性、响应速度、着色效率，并提升了电致变色器件寿命，有效提升了电致变色器件的生产效率和良率，降低制作成本，有效改善整体层状结构的厚度。区别于传统电致变色器件的结构(例如包括依次叠加的第一透明基底、第一透明电子导电层、电致变色层、电解液层、离子存储层、第二透明电子导电层和第二透明基底)，本发明省去了电致变色层和离子储存层的制作步骤，制作工艺仅包括注液和封边等较少的步骤，简化了电致变色器件的制作工艺，减少了设备投入和材料成本，并降低能耗。
26.本发明实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。
附图说明
27.图1是传统的电致变色器件的结构示意图；
28.图2是本发明实施例中电致变色器件的结构示意图；
29.图3是本发明实施例中电致变色器件的着色图；
30.图4是本发明实施例中电致变色器件的褪色图；
31.图5是本发明实施例中电致变色器件在400-800nm波长处的透过率光谱；
32.图6是本发明实施例中在460nm处的透过率响应曲线；
33.图7是本发明实施例中在初始状态和循环工作2000次后的透过率光谱图。
具体实施方式
34.下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念，或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
36.如图2所示，本发明具体实施方式提出了一种电致变色器件，其包括依次叠加的第一透明基底、第一透明电子导电层、电致变色电解液层、第二透明电子导电层和第二透明基底，其中第一透明电子导电层和第二透明电子导电层的四周区域密封围合成密闭空腔，电致变色电解液层中的电解液容纳于密闭空腔内，电解液包含两种以上金属离子，具体包括溶剂以及不同金属离子种类的金属盐，所述金属盐根据反应电位的差异分成两组，在对电致变色器件充电时，两组金属盐会分别在第一透明电子导电层和第二透明电子导电层表面沉积为沉积物，在对电致变色器件放电时，所述沉积物会溶解。
37.相对于传统的电致变色器件，本发明的电致变色器件具有无电极结构的特点。本发明提出的电致变色器件新结构和新的制作方法取消了传统电致变色器件的电极和离子储存层的制作步骤，有效改善整体层状结构的厚度、简化制作工艺、提高电致变色效率。在上述电致变色电解液层中，电解液中的不同种类的金属离子可以分别在第一透明导电层和第二透明导电层实现可逆电沉积和溶解。电解液中的不同金属离子种类的金属盐作为光活性物质，用于电致变色，金属盐(包含不同金属离子种类的金属盐，即金属盐中具有至少两种金属离子)根据反应电位的差异分成两组，不同种类的金属离子为可以分别在第一透明电子导电层和第二透明电子导电层实现可逆电沉积和溶解，具体地，在对电致变色器件充电时，两组金属盐会同步分别在第一透明电子导电层和第二透明电子导电层表面沉积为沉积物(一组金属盐发生氧化反应沉积为金属氧化物，另一组金属盐发生还原反应沉积为金属或金属合金)，从而电致变色器件着色，在对电致变色器件放电时，沉积物会溶解(即沉积的金属氧化物、金属或金属合金会转化为可溶的物质)，从而电致变色器件褪色。
38.在优选的实施例中，金属盐中的金属离子包括mn
2
、co
2
、ag

、fe
2
、pb
2
、ni
2
、cu
2
、bi
3
、sn
2
、zn
2
、cr
3
、fe
3
；，金属盐中的阴离子包括cl-、i-、br-、so
42-、no
3-、clo
4-、po
43-、cf3so
3-、cf3co
2-、ch3coo-、asf
6-、sbf
6-、tfsi-、tfo-、(cf3)2pf
4-、(cf3)3pf
3-、(cf3)4pf
2-、(cf3)5pf-、(cf3)6p-、cf3so
3-、c4f9so
3-、cf3cf2so
3-、bf
4-。进一步优选地，不同金属离子种类的金属盐的阴离子相同。
39.在进一步优选的实施例中，上述可以发生氧化反应沉积为金属氧化物的一组金属盐中的金属离子可以选自mn
2
、co
2
、ag

、fe
2
、pb
2
、ni
2
；上述可以发生还原反应沉积为金属或金属合金的另一组金属盐中的金属离子可以选自cu
2
、bi
3
、pb
2
、sn
2
、zn
2
、cr
3
、fe
2
、fe
3
、co
2
、ni
2
，两组金属盐根据各物质反应的电极电势进行匹配，选择合适的正极和负极反应，使二者符合可逆的沉积和溶解即可，此外，两组金属盐中的金属离子的配比足以满足正负极反应的容量匹配，一般会添加过量的浓度。在优选的实施例中，金属盐包括zn(ch3coo)2、zncl2、znso4、zn(clo4)2、zn(tfsi)2、zn(cf3so3)2、zn(bf4)2、niso4、nicl2、cocl2、co(no3)2、agno3、agclo4、agasf6、cr(no3)3、cr2(so4)3、fecl3、fe(tfo)2、cucl2、cuso4、cu(clo4)2、mn(ch3coo)2、mnso4、mncl2、bi(ch3coo)3、bi(no3)3、bi(clo4)3、snso4、sncl2、pb(no3)2、pb(ch3coo)2。
40.在优选的实施例中，电解液中的金属离子的浓度为0.1-20mol/l，优选为0.1-15mol/l。
41.在优选的实施例中，电解液中的质子的浓度为0.1-4.0mol/l，优选0.1-2.0mol/l。
42.在优选的实施例中，所述电解液中还包括质子来源物，电解液中的质子来源物为硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸、乙酸的一种；优选地，所述电解液中的质子的浓度为0.1-4.0mol/
l，更优选0.1-2.0mol/l。
43.在优选的实施例中，电解液为液态电解液(如水系电解液、有机电解液或混合电解液)或凝胶电解液。
44.在优选的实施例中，当电解液为水系电解液时，其溶剂为水。
45.在优选的实施例中，当所述电解液为凝胶电解液时，所述溶剂包括聚合物凝胶；优选地，所述聚合物胶凝为pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)凝胶、pva(聚乙烯醇)凝胶、pam(聚丙烯酰胺)凝胶、paa(聚丙烯酸)凝胶、pvdf(聚偏二氟乙烯)凝胶、peg(聚乙二醇)凝胶、peo(聚环氧乙烷)凝胶、pvp(聚乙烯吡咯烷酮)凝胶、hec(羟乙基纤维素)凝胶、hmc(羟甲基纤维素)凝胶中的一种，优选地，所述聚合物胶凝为聚乙烯醇凝胶、羟乙基纤维素凝胶、羟甲基纤维素凝胶中的一种。
46.在优选的实施例中，当所述电解液为有机电解液时，所述溶剂为醇类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜或砜类溶剂中的至少一种，其中：所述醇类溶剂优选为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇中的至少一种；所述醚类溶剂优选为1,3-二氧五环、1,4-二氧六环、乙二醇丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二乙醚中的至少一种；所述酮类溶剂优选为丁酮、甲基异丁基酮、环己酮、苯乙酮、苯丙酮、乙酰丙酮中的至少一种；所述酯类溶剂优选为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种；所述酰胺类溶剂优选为n,n-二甲基甲酰胺，n,n-二甲基乙酰胺，n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述亚砜或砜类溶剂优选为二甲基亚砜；优选地，当所述电解液为有机电解液时，所述溶剂为乙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇甲乙醚、环己酮、乙酰丙酮、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、二甲基亚砜中的至少一种。
47.在优选的实施例中，当电解液为混合电解液时，溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇中的至少一种与水的混合。
48.在优选的实施例中，第一透明基底和第二透明基底的材质各自独立地为氧化物玻璃、非氧化物玻璃(包括硫系玻璃和卤化物玻璃)、聚酯薄膜、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚烃中的一种；优选地，氧化物玻璃包括硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃；优选地，聚酯薄膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜；优选地，玻璃透光度范围为50％-99％，优选范围为80％-99％，玻璃雾度范围为0.1％-10％，优选范围为0.1％-3.0％。
49.在优选的实施例中，第一透明基底和所述第二透明基底的厚度各自独立地为0.05mm-5.00mm，优选为0.10mm-1.00mm。
50.在优选的实施例中，第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的材料各自独立地为金属氧化物、掺杂金属氧化物、金属网格、金属纳米线、合金、碳材料、透明导电聚合物、导电聚合物与金属纳米线复合、导电聚合物与金属网格复合中的一种；优选地，所述第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的材料各自独立地为氧化铟锡、掺氟氧化锡、氧化锌、cu金属网格、纳米银线、碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜、pedot:pss混合透明电极中的一种。
51.在优选的实施例中，第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的厚度各自独立地为1nm-1000nm，优选为10nm-200nm；第一透明电子导电层和所述第二透明电子导电层的方阻各自为0.01-200ω/
□
。
52.本发明具体实施方式还提出一种电致变色器件的制备方法，其包括如下步骤：
53.(1)分别从已形成在第一透明基底上的第一透明电子导电层与已形成在第二透明基底上的第二透明电子导电层上引出电极引线，再用密封胶将所述第一透明电子导电层和第二透明电子导电层的四周区域密封围合以在所述第一透明电子导电层和第二透明电子导电层之间形成空腔并预留注液口；
54.例如可以通过oca光学胶作为围堰对第一透明基底和第一透明电子导电层形成的整体上进行贴合，再将第二透明基底和第二透明电子导电层形成的整体对准覆盖在oca光学胶的一面，使得第一透明电子导电层和第二透明电子导电层之间形成空腔并预留注液口，在粘贴过程中，可以利用压力控制设备对器件进行压力施加，使其粘结更牢固；
55.(2)待密封胶固化后，通过注液口将电解液注入空腔内，并用密封胶(例如可以是有机硅密封胶)密封注液口，待密封胶固化(例如在室温下固化2h)后得到所述电致变色器件。
56.在一个示例中，电致变色器件的制备方法可以为：将丁基橡胶圈固定在的第一透明电子导电层，橡胶圈厚度设置为1-5mm，橡胶圈宽度设置为1-3mm，将第二透明电子导电层的正对面贴在橡胶圈的另一面，并分别引出电极引线，用密封胶将四周密封并保留注液口，待固化好后，通过的注液口将电解液注入空腔内，待密封胶固化5-6小时后制备完成。
57.以下通过具体实施例，对本发明做进一步阐述。
58.实施例1
59.电致变色器件的结构包括依次叠加的第一透明基底、第一透明电子导电层、电致变色电解液层、第二透明电子导电层和第二透明基底；oca光学胶将第一透明电子导电层和第二透明电子导电层的四周区域密封围合成密闭空腔，电致变色电解液层中的电解液容纳于密闭空腔内，电解液是具有第一透明电子导电层和第二透明电子导电层同步沉积溶解功能的电解液，其中，电解液包括1m的zn(ch3coo)2、0.5m的mn(ch3coo)2、0.5m ch3cooh和去离子水，第一透明基底和第一透明电子导电层的整体采用fto导电玻璃，第二透明电子导电层和第二透明基底的整体也采用同样的fto导电玻璃，本例中，具体地，为在玻璃基底上磁控溅射fto层或者也可以直接购买得到制作好的玻璃-fto基底，fto层厚度为200nm，方阻为7ω/
□
。
60.电致变色器件的制备方法包括如下步骤：
61.所需材料：丙酮、无水乙醇、去离子水、乙酸锌(zn(ch
3c
oo)2，分析纯)、乙酸锰(mn(ch3coo)2，分析纯)、乙酸(ch3cooh)、fto导电玻璃、oca光学胶、有机硅密封胶。制作步骤如下：
62.(1)fto导电玻璃的清洗：分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗10分钟。
63.(2)电解液的制备：量取一定量的去离子水作为溶剂，加入1m的zn(ch3coo)2、0.5m的mn(ch3coo)2和0.5m ch3cooh搅拌均匀所得溶液即为电解液。
64.(3)电致变色器件的组装：将两块清洗好的fto导电玻璃导电面相对贴合用oca光学胶进行固定密封形成空腔并预留出注液口，其中空腔的大小由oca光学胶的厚度(oca光学胶的厚度为125-500μm)控制。将制备的电解液注入到空腔内，最后用有机硅密封胶进行封口和胶封。
65.如图3和图4所示，实施例1制得的电致变色器件在褪色态和着色态的实物照片对
比。可以看到，电致变色器件可以在完全透明和完全不透光之间切换，如图5所示，着色态时可以实现对可见光波段(400-800nm)全部隔绝，展示了较宽范围的光调制，器件在460nm处得到最大透过率差值为90.3％。此外如图6所示，该器件展现出非常高的可逆性，对此我们进行了实时的光谱检测，本发明实施例提出的电致变色器件可以在透明态和着色态不断地可逆切换。一般来说，在变色过程中将达到最大透过率变化的90％所需要的时间定义为着色响应时间和褪色响应时间。通过记录器件在特定电压条件下工作的透过率随时间变化，可以计算出器件的响应时间为着色时间15s，褪色时间60s。如图7所示，对本发明实施例提出的电致变色器件的循环稳定性同样进行了测试，器件在初始状态和循环了2000次之后光调制能力无明显衰退，这说明了本发明实施例提出的电致变色器件具有优良的循环稳定性。
66.实施例2
67.与实施例1的区别在于，本实施例中的电解液包括0.1m的bicl3、0.1m的cucl2、0.5m的mncl2、1m hcl和去离子水。
68.电致变色器件的制备方法包括如下步骤：
69.所需材料：丙酮、无水乙醇、去离子水、氯化铋(bicl3，99％)、氯化铜(cucl2，分析纯)、氯化锰(mncl2，分析纯)、浓盐酸(hcl，质量分数37％-38％)、fto导电玻璃、oca光学胶、有机硅密封胶。
70.制作步骤如下：
71.(1)fto导电玻璃的清洗：分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗10分钟。
72.(2)电解液的制备：取0.1m bicl3用浓盐酸(hcl，质量分数37％-38％)溶解后，再加入去离子水慢慢稀释，以防bi离子水解为沉积物，稀释到酸浓度为1m，再加0.1m的cucl2、0.5m的mncl2，搅拌均匀所得溶液即为电解液
73.(3)电致变色器件的组装：同实施例1
74.本实施例的器件可以在褪色态和着色态之间切换，着色态时可以实现对可见光波段(400-800nm)全部隔绝，展示了较宽范围的光调制，器件在460nm处得到最大透过率差值为90.3％。一般来说，在变色过程中将达到最大透过率变化的90％所需要的时间定义为着色响应时间和褪色响应时间。通过记录器件在特定电压条件下工作的透过率随时间变化，可以计算出器件的响应时间为着色时间9s，褪色时间33s。对本实施例器件的循环稳定性同样进行了测试，器件在初始状态和循环了5000次之后光调制能力无明显衰退，这说明了本实施例的电致变色器件具有优良的循环稳定性。
75.实施例3
76.与实施例1的区别在于，本实施例中的电解液包括0.1m的cuso4、1m的mnso4、1m的硫酸、3g的pva和去离子水。
77.电致变色器件的制备方法包括如下步骤：
78.所需材料：丙酮、无水乙醇、去离子水、硫酸铜(cuso4，分析纯)、硫酸锰(mnso4，分析纯)、硫酸(h2so4，质量分数98％)、聚乙烯醇(pva)、fto导电玻璃、oca光学胶、有机硅密封胶。
79.制作步骤如下：
80.(1)fto导电玻璃的清洗：分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗10分钟
81.(2)电解液的制备：取0.1m的cuso4、1m的mnso4、1m的硫酸、3g的pva，加入30ml去离
子水后90℃搅拌2h。
82.(3)电致变色器件的组装：同实施例1
83.本实施例的器件可以在褪色态和着色态之间切换，着色态时可以实现对可见光波段(400-800nm)全部隔绝，展示了较宽范围的光调制，器件在460nm处得到最大透过率差值为90.3％。一般来说，在变色过程中将达到最大透过率变化的90％所需要的时间定义为着色响应时间和褪色响应时间。通过记录器件在特定电压条件下工作的透过率随时间变化，可以计算出器件的响应时间为着色时间19s，褪色时间121s。对本本实施例的器件的循环稳定性同样进行了测试，器件在初始状态和循环了10000次之后光调制能力无明显衰退，这说明了本本实施例的器件具有优良的循环稳定性。
84.综上所述，本发明可以有效的提升电致变色器件的生产效率和良率、降低制作成本、提高电致变色效率和响应速度。
85.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。