超分子凝胶电解质的制备及其在电致变色器件中的应用开题报告
2020-02-11 00:37:50
1. 研究目的与意义(文献综述)
电致变色是指材料的光学属性,如反射率、透过率、吸收率等,在外加电场的作用下发生稳定的、可逆的颜色变化的现象,在外观上表现为有颜色和透明的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料,用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。
电致变色材料有独特的变色能力,电信号对光的吸收、传输或反射进行可逆调制,具有低能耗、低制造成本、着色能力高等优点,在智能窗、电致变色显示器、有源滤光片和防眩光后视镜等应用领域具有巨大的潜力。已发现具有技术可行性的电致变色材料种类繁多,包括无机材料(如过渡金属氧化物和普鲁士蓝型材料)和有机材料(如共轭聚合物和病毒原)。fang等通过将多功能水凝胶直接叠加在氧化钨薄膜上,得到一种新型电致变色层状结构,首次合成一种基于电致变色器件的可擦可写离子书写板。john等成功制备了氧化锆纳米纳米颗粒复合聚合物电解质,并对其电致变色性能进行了评价。zhou等以碳酸丙烯(pc)为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了以2-appg和ics为基础的混合凝胶电解质,该电解质具有较高的离子导电性和良好的热稳定性和化学稳定性,且其在高电压下的电致变色性能也较好。
电致变色活性层、电极材料、电解液等对电致变色器件(ecds)的性能有重要影响,其中电解液作为两个电极之间的界面层(离子导电层,icl),在导电离子中起功能化作用。电解质分为三大类:液体电解质、固体电解质和凝胶电解质。液体电解质是最常见的,通常在挥发性有机溶剂中制备,长期使用会导致溶剂挥发、易燃、泄漏。固体电解质具有可靠性高、电解质溶液无泄漏等优良特性,但固体电解质的离子电导率远远低于液体电解质。凝胶电解质又称准固态电解质,可以解决溶剂泄漏问题,具有良好的导电性,其导电性仅略低于液体电解质。凝胶电解质因其特殊的性质而被选择,应用于电化学系统,特别是在锂二次电池、燃料电池、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景,在学术界和工业界都具有广泛的吸引力。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料:1,3:2,4-对二甲基苄基山梨醇(mdbs)购自国药控股化学试剂有限公司,碳酸丙烯酯(pc,无水,99.7%)、1,2-丙二醇(pg,99.5%)和liclo4(无水,99.9%)购自阿拉丁公司。
材料制备:将liclo4溶于不同体积的pc溶液中,制备了光基液体电解质,将mdbs加入这些电解质液体中,在玻璃管中剧烈搅拌,油浴加热,直到mdbs完全溶解均匀变透明,然后将玻璃管从油浴中取出,冷却至室温。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照设计方案,制备超分子凝胶电解质材料,选择合适的电致变色器件。
第8-11周:采用xrd、fe-sem、tg-dsc、cv等测试技术对复合材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。
4. 参考文献(12篇以上)
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