固態全無機電致變色玻璃及其制備方法技術

本發明專利技術是關于一種固態全無機電致變色玻璃及其制備方法，其特征在于：所述的電致變色玻璃的結構包括玻璃基片以及依次沉積在玻璃基片上的透明導電層、電致變色層、電解質層、離子存儲層、透明導電層，所述的電解質層為非晶態結構的氧化鋰薄膜。本發明專利技術的電致變色玻璃的電解質層為非晶態的氧化鋰，有利于Li+的嵌入與抽出，不會造成電解質結構和組成的改變，從而提高了其電解質層的離子傳導率，延長了電致變色玻璃的循環壽命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電致變色玻璃，特別是涉及一種固態全無機電致變色玻璃及其制備方法。
技術介紹
電致變色現象是指材料在外加電場作用下，伴隨著H+、Li+、Na+等離子的注入或脫出時發生電化學反應過程，其光學性能由此產生可逆變化，從而實現對光反射、透射、吸收的調控。由電致變色材料做成的器件稱為電致變色器件，電致變色器件具有高效、低耗、無污染、智能化等優點，在汽車后建筑、視鏡、飛機、輪船等的玻璃窗上均具有廣闊的應用前景。電致變色玻璃是常用的電致變色器，其中電致變色玻璃的電解質層是電致變色效應所需離子的傳輸通道。目前還沒有性能優異、變色穩定的建筑調光用固態全無機電致變色玻璃大批量投入市場，主要原因是目前使用的電致變色玻璃的電解質層存在以下問題：一是離子傳導率較低，導致變色速率較慢，二是電解質層在循環一段時間后，Li+引起電解質組成、結構發生變化，導致Li+遷移率降低，變色幅度降低。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于，提供一種新型固態全無機電致變色玻璃及其制備方法，所要解決的技術問題是使其電解質層的傳導率高，從而更加適于實用。本專利技術的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本專利技術提出的一種固態全無機電致變色玻璃，所述的電致變色玻璃的結構包括玻璃基片以及依次沉積在玻璃基片上的透明導電層、電致變色層、電解質層、離子存儲層、透明導電層，所述的電解質層為非晶態結構的氧化鋰薄膜。本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。優選的，前述的固態全無機電致變色玻璃，其中所述的透明導電層為錫摻雜氧化銦或氟摻雜氧化錫，所述電致變色層為氧化鎢薄膜，所述離子存儲層為鎳鎢的氧化物。優選的，前述的固態全無機電致變色玻璃，其中所述的電致變色玻璃的電解質層的厚度為5-200nm，在可見光范圍內的透過率大于80％。本專利技術的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。依據本專利技術提出的一種固態全無機電致變色玻璃的制備方法，所述的電致變色玻璃的電解質層是通過在所述的電致變色層或離子存儲層利用磁控濺射氧化鋰靶或反應磁控濺射鋰靶制得。本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。優選的，前述的固態全無機電致變色玻璃的制備方法，其中所述的利用磁控濺射氧化鋰靶制備電解質層包括：向真空室通入氬氣，控制氬氣的流量為10-50sccm，保持工作氣壓0.2-2Pa，開始向電致變色層或離子存儲層表面進行濺射鍍膜。優選的，前述的固態全無機電致變色玻璃的制備方法，其中所述的氧化鋰靶由氧化鋰粉末制備得到。優選的，前述的固態全無機電致變色玻璃的制備方法，其中所述的利用反應磁控濺射鋰靶制備電解質層包括：向真空室通入氬氣和空氣，保持氧氣和氬氣的比例為1：1-1：20，保持工作氣壓0.2-2Pa，開始向電致變色層或離子存儲層表面進行濺射鍍膜。優選的，前述的固態全無機電致變色玻璃的制備方法，其中所述的電致變色玻璃的電解質層的厚度為5-200nm，在可見光范圍內的透過率大于80％。借由上述技術方案，本專利技術固態全無機電致變色玻璃及其制備方法至少具有下列優點：1、本專利技術的氧化鋰靶材通過純度較高的氧化鋰粉末制備獲得，避免了二次污染；2、本專利技術的電致變色玻璃的電解質層為非晶態的氧化鋰，有利于Li+的嵌入與抽出，不會造成電解質結構和組成的改變，從而提高了其電解質層的離子傳導率，延長了電致變色玻璃的循環壽命；3、本專利技術的制備方法簡單，易于操作。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明圖1是本專利技術實施例1的固態全無機電致變色玻璃的結構示意圖。圖2是本專利技術實施例1的固態全無機電致變色玻璃循環次數與透過率的關系。圖3是本專利技術實施例2的固態全無機電致變色玻璃循環次數與透過率的關系。具體實施方式為更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例，對依據本專利技術提出的用于固態全無機電致變色器件的電解質及其制備方法其具體實施方式、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征或特點可由任何合適形式組合。本專利技術的實施例提出一種固態全無機電致變色玻璃，其結構包括玻璃基片以及依次沉積在玻璃基片上的透明導電層、電致變色層、電解質層、離子存儲層、透明導電層，所述的電解質層為非晶態結構的氧化鋰薄膜。所述的透明導電層為錫摻雜氧化銦或氟摻雜氧化錫，所述電致變色層為氧化鎢薄膜，所述離子存儲層為鎳鎢的氧化物。所述的電致變色玻璃的電解質層的厚度為5-200nm，在可見光范圍內的透過率大于80％。本專利技術的實施例還提出一種固態全無機電致變色玻璃的制備方法，所述的電致變色玻璃的電解質層是通過在所述的電致變色層或離子存儲層利用磁控濺射氧化鋰靶或磁控濺射鋰靶制得；所述的利用磁控濺射氧化鋰靶制備電解質層包括：向真空室通入氬氣，控制氬氣的流量為10-50sccm，保持工作氣壓0.2-2Pa，開始向電致變色層或離子存儲層表面進行濺射鍍膜；所述的氧化鋰靶由氧化鋰粉末制備得到；所述的利用磁控濺射鋰靶制備電解質層包括：向真空室通入氬氣和空氣，保持氧氣和氬氣的比例為1：1-1：3，保持工作氣壓0.2-2Pa，開始向電致變色層或離子存儲層表面進行濺射鍍膜。實施例1在完成固態全無機電致變色玻璃的電致變色層氧化鎢的鍍膜工藝后，利用磁控濺射氧化鋰靶在氧化鎢層制備氧化鋰薄膜電解質，向真空室通入氬氣，控制氬氣的流量為20sccm，保持工作氣壓0.4Pa，開始向氧化鎢表面進行濺射鍍膜，通過控制濺射時間使得氧化鋰薄膜厚度為20nm。本實施例中的固態全無機電致變色玻璃的循環次數與透過率的關系如圖2所示，圖2中1為褪色態，2為著色態，循環4000次后著色態與褪色態透過率穩定。實施例2在完成固態全無機電致變色玻璃的離子存儲層氧化亞鎳的鍍膜工藝后，利用磁控濺射氧化鋰靶在氧化亞鎳層制備氧化鋰薄膜電解質，向真空室通入氬氣，控制氬氣的流量為30sccm，保持工作氣壓0.8Pa，開始向氧化亞鎳表面進行濺射鍍膜，通過控制濺射時間使得氧化鋰薄膜厚度為35nm。本實施例中的固態全無機電致變色玻璃循環4000次后著色態與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固態全無機電致變色玻璃，其特征在于：所述的電致變色玻璃的結構包括玻璃基片以及依次沉積在玻璃基片上的透明導電層、電致變色層、電解質層、離子存儲層、透明導電層，所述的電解質層為非晶態結構的氧化鋰薄膜。

【技術特征摘要】
1.一種固態全無機電致變色玻璃，其特征在于：所述的電致變色玻璃
的結構包括玻璃基片以及依次沉積在玻璃基片上的透明導電層、電致變色
層、電解質層、離子存儲層、透明導電層，所述的電解質層為非晶態結構
的氧化鋰薄膜。
2.根據權利要求1所述的固態全無機電致變色玻璃，其特征在于，所
述的透明導電層為錫摻雜氧化銦或氟摻雜氧化錫，所述電致變色層為氧化
鎢薄膜，所述離子存儲層為鎳鎢的氧化物。
3.根據權利要求1-2任一項所述的固態全無機電致變色玻璃，其特征
在于，所述的電致變色玻璃的電解質層的厚度為5-200nm，在可見光范圍內
的透過率大于80％。
4.一種固態全無機電致變色玻璃的制備方法，其特征在于，所述的電
致變色玻璃的電解質層是通過在所述的電致變色層或離子存儲層利用磁控
濺射氧化鋰靶或反應磁控濺射鋰靶制得。
5.根據權利要求4所述的固態全無機電致變...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟政，劉靜，孟凡禹，汪洪，
申請(專利權)人：中國建筑材料科學研究總院，
類型：發明
國別省市：北京;11