水溶性共轭聚电解质的制备及在有机电致变色器件中的应用

电致变色聚合物材料的制备及其应用近年来，电致变色聚合物材料作为一种新型材料，在诸多领域得到广泛的应用。

其独特的性质让其成为了众多科学家和工程师们研究和探索的领域。

为了更好地认识这种材料，本文将介绍电致变色聚合物材料的制备和应用。

一、电致变色聚合物材料的基本概念首先，我们需要了解电致变色聚合物材料的基本概念。

电致变色聚合物材料指的是一种受电场作用，可以改变其颜色的聚合物材料。

这种材料的颜色改变是可逆的，即在电场作用下，可以改变其颜色，而在去掉电场时可以恢复原色。

这种性质让其在光学、显示、光学通信、光电子学、光学计量等领域中得到广泛的应用。

二、电致变色聚合物材料的制备在制备过程中，电致变色聚合物材料一般需要采取高分子化学和物理化学手段，实现其颜色变化的可控性。

电致变色聚合物材料的制备方式包括物理法、低分子化学法和高分子化学法等方法。

其中，物理法和低分子化学法主要是通过改变材料的晶体结构、聚集态或液晶方向来实现颜色变化。

相比之下，高分子化学法能更好地控制电致变色聚合物材料的颜色变化，因此在实际应用中更为广泛。

三、电致变色聚合物材料的应用电致变色聚合物材料的应用非常广泛，下面我们就来具体介绍一些应用场合。

1. 光学领域电致变色聚合物材料在光学领域中有很广泛的应用。

例如，可以应用在偏光器、光波导、光学调制、光学存储等领域。

此外，电致变色聚合物材料在制造高品质光学透镜和滤光片时也很有用。

2. 显示领域另外一个重要的应用领域是显示领域。

电致变色聚合物材料在电视机、计算机显示器、电子书阅读器等各种显示设备中都有广泛应用。

此外，在可视的智能玻璃技术中，也能够应用电致变色聚合物材料。

3. 光学通信领域电致变色聚合物材料在光学通信领域中也被广泛应用。

例如，可以作为光纤光开关和另一传输设备，改变二者的通断状态。

此外，在现代信息时代，基于电致变色聚合物材料制造的光学计量器也能够发挥很大的效益。

综上所述，电致变色聚合物材料是一种受电场作用，可以改变其颜色的聚合物材料。

共轭高分子构建有机电致发光材料随着科技的进步和人们对环保、节能的追求，有机电致发光材料作为新一代发光材料备受关注。

其中，共轭高分子材料因其独特的电致发光特性而成为研究热点。

本文将重点探讨共轭高分子在构建有机电致发光材料方面的应用。

共轭高分子是由具有π电子的共轭系统连接而成的高分子。

它们具有良好的导电性和光学性质，可以通过调整共轭系统的结构和改变共轭系统的长度来实现不同颜色的发光。

在有机电致发光材料领域，共轭高分子具有以下几个方面的优势。

首先，共轭高分子具有较高的载流子迁移率。

共轭系统中的π电子能够在分子内自由传递，因此共轭高分子具有良好的电子传输性能。

同时，与传统的发光材料相比，共轭高分子的载流子迁移率更高，有利于提高材料的发光效率。

其次，共轭高分子能够通过固态聚集诱导发光（AIE）效应来提高发光效率。

传统的有机发光材料在溶液状态下通常会发生聚集引起的荧光猝灭现象，导致发光效率低下。

而共轭高分子由于其特殊的分子结构，可以在固态聚集状态下发射荧光，极大地提高了发光效率。

此外，共轭高分子具有良好的机械可加工性。

由于其分子链结构的可调性，共轭高分子材料可以采用不同的制备方法制备成薄膜、纳米颗粒等形式，并且能够通过改变共轭结构来调控材料的光学性质。

这使得共轭高分子在多种载体中的应用非常灵活。

在实际应用中，共轭高分子构建的有机电致发光材料已广泛应用于照明、显示、生物医学等领域。

首先，在照明领域，共轭高分子材料可以制备出高亮度、高效率的有机发光二极管（OLED）。

OLED作为新一代照明技术，具有色彩饱和度高、能耗低、可柔性等优势，已经成为发展方向。

而共轭高分子材料的应用使OLED的发光效果更加均匀且可调，能够满足更多场景下的照明需求。

其次，在显示领域，共轭高分子材料可以用于构建有机发光场效应晶体管（OFET）。

OFET作为一种新型的显示技术，具有反应速度快、透明度高等优势，因此被广泛应用于触控面板、柔性显示等领域。

有机导电聚合物的制备及其在电池和传感器中的应用随着科技的飞速发展，有机导电聚合物成为了一种备受关注的新型材料。

有机导电聚合物是指化学结构中含有共轭体系的高分子材料，其中电荷与电子通过共轭体系的π-π*跃迁实现，从而表现出与金属导体相当的导电性能。

目前，有机导电聚合物在电池、传感器等领域有着广泛的应用，本文将就有机导电聚合物的制备及其在电池和传感器中的应用分别进行阐述。

一、有机导电聚合物的制备有机导电聚合物的制备方法多种多样，这里仅选取目前较常见的三种制备方法进行介绍。

1. 化学氧化法化学氧化法是一种将物质氧化成有机导电聚合物的方法，它的基本原理是在光敏原料、还原剂和氧化剂的作用下，让有机化合物发生氧化反应，将焦炭或聚苯胺作为原料，经过多次氯氧化或者在硫酸介质中进行氧化，得到有机导电聚合物。

2. 电聚合法电聚合法是利用一定电压将单体分子转变成高分子链的方法，其过程中通常采用电解电容器，将电解质浓溶液中的单体分子置于两个电极板之间，在施加电压的同时对单体进行电解形成高分子。

这种方法可以得到高电导率的聚合物，适合于制备薄膜电极。

3. 溶液法溶液法是将需要制备的材料在适宜的有机溶剂中溶解，加入引发剂，经过加热、搅拌、过滤、洗涤等一系列步骤，制备出具有导电性的聚合物。

二、有机导电聚合物在电池中的应用有机导电聚合物在电池中的应用可以说是目前的研究热点，其主要应用在锂离子电池、超级电容器以及太阳能电池等领域。

1. 锂离子电池锂离子电池是目前应用最广的电池类型，有机导电聚合物可以作为锂离子电极的材料。

一些有机导电聚合物具有较高的锂离子嵌入/脱嵌比，获得了在锂离子电池中应用的机会。

例如，聚苯胺、聚咔唑、聚吡咯等有机导电聚合物可以通过氧化还原反应实现锂离子的嵌入/脱嵌，从而实现电池的充放电。

2. 超级电容器超级电容器具有高功率密度、快速充放电特点，是与传统蓄电池相比可选择的能量存储器。

有机导电聚合物因具有很高的表面积和半导体电性，可以作为电容器金属电极材料，获得了在超级电容器领域的应用。

一种电致变色器件及其制备方法一种电致变色器件及其制备方法随着科技的不断进步，人们对高性能、高可靠性和低功耗的电致变色器件的需求越来越强烈。

电致变色器件是一种能够通过外部电场控制其光学性质的功能材料。

其应用范围很广，例如智能窗户、电子书、平面显示器等等。

在这篇文章中，我们将介绍一种新型的电致变色器件及其制备方法。

这种电致变色器件是由一层锂离子导电氧化物（例如LiCoO2、LiFePO4等等）和一层聚合物电解质（例如聚丙烯酸盐或聚乙烯醇）构成的。

这两种材料是经过特殊处理后混合在一起制成的膜，能够实现电致变色的效果。

在这种器件中，锂离子导电氧化物层具有可逆的氧化还原性质。

当外部电场作用于膜的表面时，氧化物层中的锂离子会向聚合物电解质层移动，导致氧化物层的颜色从透明变成深色。

反之，当外部电场消失时，锂离子会重新回到氧化物层中，器件恢复透明状态。

这种氧化还原反应的速度极快，可以实现亚秒级的电致变色效果。

该器件的制备方法也很简单。

首先，将锂离子导电氧化物和聚合物电解质分别以溶液的形式制备出来。

然后，将两种溶液混合在一起，形成均匀的混合物。

接下来，将混合物倒在平板上，并用刮刀将其均匀地涂布在整个平板表面。

最后，将平板放在高温烤箱中，在一定的温度和时间下，使其干燥成膜。

这种制备方法简单、快捷且易于规模化生产。

同时，由于该电致变色器件所使用的材料均为环保、无毒、低成本的材料，可谓是一种十分优秀的电致变色器件。

在应用方面，这种电致变色器件不仅可以用于智能窗户和电子书，还可以用于高清晰度、低功耗的平面显示器。

另外，其成本低廉、易于制备和透明度高等特点，也使其在某些应用场合有着广泛的应用前景。

总之，这种新型的电致变色器件及其制备方法有着诸多优点，可以大大满足人们对高性能、高可靠性和低功耗电致变色器件的需求。

相信在不久的将来，它将会成为一个重要的功能材料。

电致变色材料的研究与应用进展摘要：电致变色材料在显示、开关、无炫光镜、电致变色存储、建筑窗玻璃、轻质窗玻璃等方面有着广泛的应用。

电致变色材料由于其结构多样、独特的氧化还原性能，在电致变色领域得到了广泛的应用。

综述了电致变色材料的类型和变色机理，并对其在电致变色方面的发展及应用进行了简要介绍。

关键词：电致变色;有机材料;无机材料;应用前景;研究进展前言：上个世纪三十年代，对有机染料的研究表明，某些物质在通人电流（或电压）作用下，会产生可逆的改变，此后便有了相关的研究报告，直至1960年代普拉特提出电致变色，才引起了人们的注意。

本文对电致变色材料及其应用前景进行了总结和分析。

1电致变色材料概述电致变色是一种材料在施加正、负交变电场或电压时，其反射率、透光率等的光学性质会出现一种稳定的可逆性改变，其外观呈现出一种具有可逆色彩和透明度的可逆改变。

电致变色材料是一种电致变色材料，而电致变色元件则是一种电致变色材料。

目前，电致变色材料的色彩改变已经不仅仅限于用眼睛能看到的范围，而且可以用来反映近红外、远红外、微波等电磁区。

2电致变色材料的研究2.1有机电致变色材料2.1.1有机材料电致变色机理某些溶液中存在的离子与分子络合物是电致变色物质，他们会失去一个正极的电子，或者在阴极制造一个电子。

它们都有吸色性，或与原来的物质不一样。

某些物质有超过两种氧化态，可以进行单一或多个电子的反应，每一次反应的颜色都不一样。

2.1.2有机电致材料的分类有机电致变色材料的色彩改变通常是多色的，可以很好地利用分子设计使其性能得到最好地改善。

根据其变色机制，可将其归结为三种类型：小分子氧化还原反应、导电聚合反应、金属有机鳌合体反应等。

（1）普鲁士蓝普鲁士蓝的颜色是普鲁士的蓝色，是一种能在深蓝色、透明无色（还原时）和淡绿色（氧化时）之间发生变化的电致变色材料。

其化合物为典型的杂价态，具有很高的变色效率，可以通过牺牲阳极法和电化学沉积法来制作[1]。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011269959.7(22)申请日 2020.11.13(71)申请人 烟台大学地址 264000 山东省烟台市莱山区清泉路30号(72)发明人 康利涛　姜付义　刘影　朱建辉　李向明　宋吉升　黄柄琨　曾繁桂　李雪燕　(74)专利代理机构 烟台上禾知识产权代理事务所(普通合伙) 37234代理人 丁宝君(51)Int.Cl.G02F 1/155(2006.01)G02F 1/163(2006.01)G02F 1/1514(2019.01)(54)发明名称一种电致变色玻璃器件、其制备方法及应用(57)摘要本发明涉及一种电致变色玻璃器件、其制备方法及应用，属于功能材料及器件领域。

本发明公开了一种电致变色玻璃器件，包括负极、普鲁士蓝沉积/变色双功能电解质、待沉积正极和封装材料；负极和待沉积正极之间充满普鲁士蓝沉积/变色双功能电解质，封装材料密封包裹电解质。

还公开了电致变色玻璃器件的制备方法，包括负极的制备、待沉积正极的准备、普鲁士蓝沉积/变色双功能电解质的配制、器件的组装和原位电沉积电致变色正极涂层。

还公开了电致变色玻璃器件用于建筑玻璃、汽车玻璃、防眩光、信息显示、动态调光、文物保护、隐身、防伪、应急电源、分布式储能装置、二次电池的应用。

本发明的器件结构简单、材料/设备/生产成本廉价、性能优良。

权利要求书2页 说明书9页 附图2页CN 112305829 A 2021.02.02C N 112305829A1.一种电致变色玻璃器件，其特征在于，包括负极、普鲁士蓝沉积/变色双功能电解质、待沉积正极和封装材料；所述负极包括负极基底和附着于所述负极基底上的网状金属负极；所述网状金属负极包括惰性导电网格和附着在所述惰性导电网格上的活性金属；所述待沉积正极包括正极基底和附着于所述正极基底上的透明导电对电极；所述负极和所述待沉积正极之间充满所述普鲁士蓝沉积/变色双功能电解质，所述封装材料设置在所述负极和待沉积正极之间并密封包裹所述普鲁士蓝沉积/变色双功能电解质；所述普鲁士蓝沉积/变色双功能电解质包括铁氰酸盐或亚铁氰酸盐、可溶性酸、碱金属盐或铵盐、电化学活性有机物、所述活性金属的可溶性盐中的多种。

电致变色技术研究进展和应用韦友秀;陈牧;刘伟明;厉蕾;张官理;颜悦【摘要】经过多年的研究和发展,电致变色技术已被应用于建筑窗、汽车防眩后视镜、飞机舷窗等领域.本文概述了电致变色器件的结构、工作原理、材料分类、以及特性要求,阐述了电致变色薄膜的制备方法和实现应用的技术要求,并总结分析了国内外发展状况和最新进展.将电致变色应用在能源领域达到节约能耗的效果,极具社会意义和商业价值,是其发展过程的里程碑.目前,探索时间成本和经济效益双赢的技术路线和工艺流程,拓展应用领域(与其他技术相结合)并开发出相关的实用性产品将为电致变色技术重要的发展趋势.具有工业前景的湿化学方法有降低成本,提高效率的优势,将成为实现该项技术普及化的研究热点,另外,电解质层材料的研发和制备也会成为研究发展中的核心技术.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】16页(P108-123)【关键词】电致变色;智能窗;节能环保;柔性器件;自供能电致变色器件【作者】韦友秀;陈牧;刘伟明;厉蕾;张官理;颜悦【作者单位】北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095【正文语种】中文【中图分类】O484电致变色(Electrochromic, EC)材料的特征是在外电压驱动下，其光学性能发生可逆和持久稳固的变化[1-2]，外观上表现为颜色变化，由电致变色材料组成的器件称为电致变色器件 (Electrochromic Device, ECD)。

共轭聚电解质共轭聚电解质（CP）是一种具有很高导电性能的功能性材料，主要应用于电化学能源储存和转换领域，如锂离子电池、燃料电池等。

它能够在溶液中形成电解质链，通过共轭结构的导电性能来增强电池的性能。

本文将对共轭聚电解质进行全面地介绍，以便读者更好地了解其原理和应用。

首先，我们将介绍共轭聚电解质的基本原理。

共轭聚电解质通常由两种主要成分组成：阳离子和阴离子。

阳离子通常是聚合物的主体，而阴离子则是由一些具有高离子迁移率的小分子组成。

这些阳离子和阴离子通过电池极间发生反应，并在其中运动来传递电荷。

共轭聚电解质中的共轭结构可以提供更好的电子传输路径，从而提高了电解质的导电性能。

接下来，我们将讨论共轭聚电解质在电化学能源存储中的应用。

共轭聚电解质的最主要的应用之一是用于锂离子电池。

锂离子电池是目前最被广泛应用的电池之一，其核心是电解质。

传统的电解质主要是有机溶液，但这种电解质容易泄漏和燃烧，导致电池的可靠性和安全性受到威胁。

而共轭聚电解质通过其高导电性能和稳定的化学结构，能够有效解决这些问题。

此外，共轭聚电解质还可应用于燃料电池等其他电化学能源转换装置中。

燃料电池是利用化学反应将化学能转化为电能的器件，而电解质是燃料电池中的关键组件。

共轭聚电解质由于其高离子传导性能和耐高温性能，被广泛应用于燃料电池的电解质层。

这提高了燃料电池的效率和稳定性，推动了燃料电池技术的发展。

最后，我们将探讨共轭聚电解质的未来发展趋势。

随着电化学能源存储和转换技术的不断发展，对共轭聚电解质的需求也将不断增加。

在未来，共轭聚电解质将更加注重材料的可持续性和环境友好性。

同时，基于共轭聚电解质的新型电解液、新型电池等技术也将得到广泛研究和应用。

综上所述，共轭聚电解质是一种具有很高导电性能的功能性材料，为电化学能源存储和转换领域带来了许多创新和突破。

它在锂离子电池和燃料电池等设备中的应用已经显示出很好的前景。

未来，共轭聚电解质的研究将更加注重材料的可持续性和环境友好性，为电化学能源存储和转换技术的进一步发展做出更多贡献。