电致变色器件关键材料凝胶聚合物电解质研究进展*

王冠杰，王美涵，雷 浩，魏丽颖，袁美玲，李紫溪，侯朝霞，张 钧

(1. 沈阳大学 机械工程学院，沈阳 110044； 2. 中国科学院金属研究所，沈阳 110016)

0 引 言

电致变色器件是将电致变色材料通过施加电压的方式发生可逆性的致/褪色变化。其基本组成为三明治结构，即透明基底/透明导电层/电致变色层/离子导电层/离子储存层/透明导电层/透明基底。电解质作为离子导电层是电致变色器件的重要组成部分，它是电极之间的传导介质。电致变色器件需要电解质满足以下条件：(1)在环境温度下具有较高的离子电导率；(2)一定的机械性能；(3)可观的离子迁移率；(4)良好的热稳定性和电化学稳定性；(5)高透光度；(6)与电极的良好兼容性[1-2]。普遍研究的电解质有液态电解质、固态聚合物电解质和凝胶聚合物电解质。液态电解质有很好的离子电导率，但不易封装，易漏液是其致命缺陷[3]，所以除某些特殊用途，液态电解质正在被逐渐淘汰。聚合物电解质具有与液态电解质相当的离子传输特性[4]，且不存在内部短路、电解质泄漏等问题[2,5]。固态聚合物电解质虽然离子电导率略低，但其制备相对简单，安全性高且具有良好的机械性能。

凝胶聚合物电解质被称为“第三代聚合物电解质”，是通过向液态电解质中添加聚合物制备而成，既有固态的粘性又有液态的扩散性，其透光度优于固态，安全性高于液态，因此近年来凝胶聚合物电解质成为研究热点[6]。凝胶聚合物电解质性能的优劣在一定程度上取决于基体的选择，基体对电解质的电导率、力学性能和稳定性等都有重要影响。……