基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件

技术领域

本发明属于光电材料技术领域，特别涉及基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰组成的高性能电致变色-能量存储器件。

背景技术

随着化石能源的不断枯竭，自然资源的不断消耗，开发多种功能集于一身的节能材料和节能器件已经势在必行。多金属氧酸盐作为新兴电致变色材料，具有比较优异的电化学性能，紫外稳定性好，光学调制范围大，化学稳定性高。但是在电致变色器件中由于对电极缺少离子存储能力，导致多金属氧酸盐的变色响应时间久，着色效率低，性能不能得到有效发挥。MnO

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件，通过改进对电极来提升器件的电致变色和储能性能。

本发明采用的技术方案是：一种基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件，包括工作电极、电解液和对电极；所述工作电极是导电基底上覆有一层电致变色层，所述电致变色层为多金属氧酸盐；所述电解液为含有活性Li

进一步的，所述多金属氧酸盐为POMs。

更进一步的，所述POMs为P

进一步的，所述含有活性Li

进一步的，所述导电基底是FTO玻璃。

一种基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件的制备方法，包括如下步骤：

1)工作电极的制备：采用旋涂法，将P

2)对电极的制备：利用恒电流沉积，在FTO玻璃上沉积，得到Co掺杂MnO

3)将工作电极、1M LiClO

进一步的，步骤1)具体为：将聚乙烯醇加入到去离子水中，120℃下磁力搅拌，得到聚乙烯醇交联剂溶液，然后将P

进一步的，步骤2)具体为：以FTO玻璃为工作电极，Pt丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以0.2M MnSO

本发明的有益效果是：

1、本发明，利用钴掺杂MnO

2、本发明，工作电极和对电极制备过程简单，操作容易，成本低。

附图说明

图1是实施例1制备的EESD1在紫外可见波长580nm，施加电压在2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V时的透过率变化情况。

图2是实施例2制备的EESD2在紫外可见波长580nm，施加电压在2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V时的透过率变化情况。

图3是实施例3制备的EESD3在紫外可见波长580nm，施加电压在2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V时的透过率变化情况。

图4是实施例4制备的EESD4在紫外可见波长580nm，施加电压在2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V时的透过率变化情况。

具体实施方式

为了突显本发明的技术优势以及卓越的性能，下面将结合附图和具体实施例进行进一步说明。以下具体实施例仅用于本发明，具体实施过程也可根据技术人员的理解和实际情况进行调整。

实施例1基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件(EESD1)(一)制备方法

1、工作电极的制备

P

将0.3g聚乙烯醇加入到10mL去离子水中，120℃下磁力搅拌，得到聚乙烯醇交联剂溶液，然后将3g P

2、对电极的制备

利用恒电流沉积，以FTO玻璃为工作电极，Pt丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以0.2M MnSO

3、电解液的制备

将1.06g LiClO

4、器件组装

以P

(二)性能测试

在所制备的器件EESD1中，工作电极为正极，对电极为负极进行测试，施加电压分别为2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V。在紫外可见分光光度计中测试，波长为580nm，器件的透过率变化如图1所示，在2～-0.5V电压下ΔT为9.1％，2～-0.8V电压下ΔT为33.2％，2～-1.2V电压下ΔT为48.8％，2～-1.6V电压下ΔT为62.1％，2～-2V电压下ΔT为72.6％。

实施例2基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件(EESD2)(一)制备方法

1、工作电极的制备

同实施例1

2、对电极的制备

利用恒电流沉积，以FTO玻璃为工作电极，Pt丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以0.2M MnSO

3、电解液的制备

同实施例1

4、器件组装

以P

(二)性能测试

在所制备的器件EESD2中，工作电极为正极，对电极为负极进行测试，施加电压分别为2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V。在紫外可见分光光度计中测试，波长为580nm，器件的透过率变化如图2所示，在2～-0.5V电压下ΔT为8.8％，2～-0.8V电压下ΔT为44％，2～-1.2V电压下ΔT为64％，2～-1.6V电压下ΔT为64.7％，2～-2V电压下ΔT为69.7％。

实施例3基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件(EESD3)(一)制备方法

1、工作电极的制备

同实施例1

2、对电极的制备

利用恒电流沉积，以FTO玻璃为工作电极，Pt丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以0.2M MnSO

3、电解液的制备

同实施例1

4、器件组装

以P

(二)性能测试

在所制备的器件EESD3中，工作电极为正极，对电极为负极进行测试，施加电压分别为2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V。在紫外可见分光光度计中测试，波长为580nm，器件的透过率变化如图3所示，在2～-0.5V电压下ΔT为5.7％，2～-0.8V电压下ΔT为22.9％，2～-1.2V电压下ΔT为47.6％，2～-1.6V电压下ΔT为65.5％，2～-2V电压下ΔT为59.6％。

实施例4基于多金属氧酸盐和钴掺杂二氧化锰的高性能电致变色-能量存储器件(EESD4)(一)制备方法

1、工作电极的制备

同实施例1

2、对电极的制备

利用恒电流沉积，以FTO玻璃为工作电极，Pt丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以0.2M MnSO

3、电解液的制备

同实施例1

4、器件组装

以P

(二)性能测试

在所制备的器件EESD4中，工作电极为正极，对电极为负极进行测试，施加电压分别为2～-0.5V、2～-0.8V、2～-1.2V、2～-1.6V、2～-2V。在紫外可见分光光度计中测试，波长为580nm，器件的透过率变化如图4所示，在2～-0.5V电压下ΔT为7.1％，2～-0.8V电压下ΔT为21.8％，2～-1.2V电压下ΔT为54.5％，2～-1.6V电压下ΔT为69.1％，2～-2V电压下ΔT为77.4％。