纳米SiO2微球在PMMA凝胶聚合物电解质中的尺寸效应及其在全固态电致变色器件中的应用

作者：赵莉; 杜蘅; 刘虎; 龚; 李昕^*; 陈彦锟; 吴燕

来源：复合材料学报, 2021, 38(05): 1446-1454.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20200914.001

• 纳米SiO2微球
• 凝胶聚合物电解质
• 尺寸效应
• 电化学窗口
• 电致变色器件

本文采用St?ber法制备了不同粒径纳米SiO2微球,将其加入到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基凝胶聚合物电解质中,研究了纳米SiO2的尺寸效应及其对全固态电致变色器件性能的影响。研究发现,正硅酸乙酯和乙醇的体积比影响所得纳米SiO2微球粒径大小,乙醇所占体积比例越大,制备的纳米SiO2微球粒径越小。在PMMA基凝胶聚合物电解质中,当纳米SiO2微球用量相同时,电解质的电化学窗口随着纳米SiO2微球粒径的减小先增大后减小,离子电导率随纳米SiO2微球粒径的增大而增大,在纳米SiO2微球粒径为150 nm时电化学窗口达到最大,离子电导率的增速也变得不明显。当粒径为150 nm的纳米SiO2微球含量为7wt%时,PMMA凝胶电解质的电化学窗口为4.8 V,电导率为1.13 mS/cm。以该电解质组装结构为:导电玻璃(ITO)‖SiO2/碳酸丙烯脂(PC)-LiClO4/PMMA‖金属-超分子聚合物‖ITO的透射式全固态电致变色器件,所得器件可在淡绿色和深蓝色之间变色,对比度高达60.1%,且器件的稳定性得以明显提高。

• 单位
  北京服装学院