大面积紫精电致变色窗膜的制备及性能研究

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随着社会经济的发展,建筑能耗在社会总能耗的占比与日剧增,电致变色作为新世纪最有前景的调光技术被广泛应用于智能窗领域。智能窗可以根据需要控制电压大小发生颜色的可逆变化,实现对光学透过率的主动调控,从而提高建筑能源利用率,实现节能减排的目的。目前我国在智能窗领域尚在起步阶段,智能窗市场基本由发达国家占据,产品价格居高且供不应求,限制了其规模化应用。
  本文以电致变色阴极材料乙基紫精凝胶态电解质为研究对象,主要进行以下三个方面的工作:
  以乙基紫精、二茂铁为变色主体、碳酸丙烯酯为溶剂、聚偏氟乙烯为热固化材料制备了乙基紫精变色体系,并通过加入离子液体来改进乙基紫精变色体系性能。进而以热压胶片法将乙基紫精/离子液体复合凝胶态电解质封装成器件。通过测试吸收光谱、交流阻抗、离子电导率、透过率、计时电流、光密度变化和电荷密度关系、循环透过性等,对乙基紫精/离子液体凝胶电解质以及组装完成的电致变色器件进行了性能表征。
  在乙基紫精/离子液体复合凝胶态电解质体系的基础上,添加无机纳米氧化锡锑(ATO)颗粒,制备了乙基紫精/氧化锡锑复合凝胶态电解质,使其具备阻隔近红外光的能力。以热压胶片法制成器件后,探讨了纳米氧化锡锑的添加量和电解质厚度对着色/褪色性能的影响。通过XRD图谱、FE-SEM图、透过率光谱、原位归一化透过率曲线、循环透过率图等,乙基紫精/纳米氧化锡锑凝胶电解质以及组装完成的电致变色器件进行了性能表征。
  为改进制备工艺,在保障器件仍具备近红外光阻隔能力的基础上,尝试引入玻璃微珠代替ATO控制膜厚,制备15 cm×15 cm大面积紫精电致变色窗膜。通过循环伏安曲线、透过率光谱、原位归一化透过率曲线、计时电流曲线、循环透过率等表征器件性能。
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