本发明属于电致变色器件，具体涉及一种电致变色电解质及其制备方法和应用。
背景技术：
1、传统电致变色器件通常由透明导电电极层、电致变色层、电解质层、离子储存层(或第二电致变色层)、透明导电电极层的多层结构组成，但其制备工序复杂。
2、近年来，随着电致变色器件的结构不断优化升级，可根据调整电致变色材料及电解质层获得透明导电电极层、电致变色层、电解质层、透明导电电极层结构的电致变色器件。相比于传统结构，此类结构的电致变色器件在一定程度上简化了器件的制备工序。cn112327555a公开了一种电致变色器件及其制备方法和在智能窗中的应用，所述电致变色器件包括相对设置的阳极透明导电基底和阴极透明导电基底，以及设置于阳极透明导电基底与阴极透明导电基底之间的电致变色层和电解质层，所述阳极透明导电基底与阴极透明导电基底之间不包括离子存储层；所述的电解质层是通过将含有金属离子的溶液滴在电致变色层上而获得，所述的金属离子为具有氧化作用的金属阳离子，所述含有金属离子的溶液的溶剂为乙腈、甲醇、乙醇中的一种或多种，所述的含有金属离子的溶液的浓度为0.01～0.5m。该技术方案提供的电致变色器件将传统电致变色器件中的电解质层和离子存储层的功能二合为一，使之既有氧化作用又有离子传输作用，简化了结构。
3、cn117406507a公开了一种凝胶基电致变色器件及其制备方法，所述凝胶基电致变色器件包括依次层叠的第一透明电极层、电致变色层、凝胶电解质层和第二透明电极层；所述凝胶电解质层是以碳酸丙烯酯、碳酸乙烯脂、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和乙二醇二甲醚中的至少一种作为溶剂，阳离子盐为溶质，利用氨基单体和环氧基团单体之间官能团的反应形成有机凝胶电解质层；所述氨基单体和环氧基团单体之间反应的平均官能度＞2。该技术方案提供的凝胶基电致变色器件不仅具有优异的电致变色性能，同时避免了漏液等安全隐患，具有安全稳定的优点。
4、但现有技术的电致变色器件大都仍存在着制作成本昂贵、变色响应时间长、难以实现大面积制造等问题，在实际应用中受到很大限制。
5、因此，需要开发一种制作成本低、变色响应时间短、稳定性好的电致变色器件。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电致变色电解质及其制备方法和应用。所述电致变色电解质将传统电致变色器件中电致变色层、电解质层和离子储存层整合为一层，简化了器件结构，成本低，稳定性好。
2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明提供一种电致变色电解质，所述电致变色电解质的制备原料包括a组分和b组分；所述a组分包括增塑剂、聚合单体和助剂；所述b组分包括聚苯乙烯磺酸钠(pss)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(pedot)和锂盐。
4、优选地，所述增塑剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或离子液体中的任意一种或至少两种的组合。
5、优选地，所述聚合单体包括丙烯酰吗啉、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯或甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或至少两种的组合。
6、优选地，所述增塑剂和聚合单体的质量比为(2～3)：1，例如2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1或2.9:1等。
7、优选地，所述助剂包括增稠剂和光引发剂。
8、优选地，所述增稠剂包括聚碳酸酯二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮。
9、优选地，所述光引发剂包括光引发剂184和/或光引发剂tpo。
10、优选地，以a组分的总质量为100％计，所述增稠剂的质量为5％～15％，例如6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％或14％等。
11、优选地，以a组分的总质量为100％计，所述光引发剂的质量为0.1％～1％，例如0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％或0.9％等。
12、优选地，所述锂盐包括双三氟甲磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂或六氟磷酸锂中的任意一种或至少两种的组合。
13、优选地，所述苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐的质量比为5：(3～6)：(0.5～2)，例如5:4:0.8、5:4:1.1、5:4:1.4、5:4:1.7、5:5:0.8、5:5:1.1、5:5:1.4或5:5:1.7等，进一步优选为5：(4～5)：(1.5～2)。
14、本发明中，所述苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐的质量比优选为5：(3～6)：(0.5～2)的电致变色电解质柔韧性、机械性能和电致变色均较佳。若聚苯乙烯磺酸钠和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)的含量过高，会导致电致变色电解质过于刚性，影响电致变色电解质的柔韧性和机械性能；同时，可能导致离子传输通道堵塞，电解质离子电导率下降，影响电致变色效果。若锂盐含量较低，电致变色电解质中离子浓度不足，会降低离子电导率，进而降低电致变色反应的响应速度及变色效果；相反，若其含量过高，会导致电解质离子浓度过高，引起离子聚集，降低离子迁移率，进而影响电致变色效果。
15、优选地，所述a组分和b组分的质量比为1:3～3:1，例如1:2.5、1:2、1:1.5、1:1、1.5:1、2:1或2.5:1等，进一步优选为1:1～2:1。
16、本发明中，所述a组分和b组分的质量比优选为1:3～3:1的电致变色电解质的电致变色性能和机械性能均较佳。若a组分的质量过高，可能会导致电致变色电解质的粘度增加，降低离子的迁移率，从而降低电致变色电解质的离子电导率，影响电致变色性能；若a组分的质量过低，可能无法形成连续的聚合物网络，影响电致变色电解质的机械性能和电化学性能。
17、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的电致变色电解质的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将增塑剂、聚合单体、助剂、聚苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐混合，固化，得到所述电致变色电解质。
18、第三方面，本发明提供一种电致变色器件，所述电致变色器件包括依次层叠设置的上基材层、电致变色电解质层和下基材层，所述电致变色电解质层包括如第一方面所述的电致变色电解质。
19、本发明中，所述电致变色电解质将传统的电致变色层、电解质层和离子储存层整合为一层，有效地简化了电致变色器件的结构，减少组件数量，从而降低成本。所述电致变色器件的一体化设计有助于提高材料在电致变色过程中的稳定性，减少界面失效的可能性，延长器件的使用寿命。
20、优选地，所述上基材层和下基材层各自独立地包括ito膜、金属网格或pet薄膜中的任意一种。
21、第四方面，本发明提供一种如第三方面所述的电致变色器件的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
22、(1)将增塑剂、聚合单体、助剂、聚苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐混合，得到电致变色电解质原液；
23、(2)在上基材层表面印刷步骤(1)制得的电致变色电解质原液，固化，与下基材层复合，得到所述电致变色器件。
24、本发明中，所述电致变色器件中电致变色电解质采用丝网印刷工艺组装，无需使用昂贵的设备，很大程度上节约了生产成本。
25、优选地，步骤(1)所述混合具体包括将增塑剂、聚合单体和助剂第一混合，得到a组分，然后与聚苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐第二混合。
26、优选地，步骤(2)所述印刷包括丝网印刷。
27、优选地，所述丝网印刷采用的网版目数为200～300目，例如200目、250目、或300目等。
28、优选地，步骤(2)所述固化包括紫外光固化。
29、优选地，步骤(2)所述固化的时间为10～30s，例如12s、14s、16s、18s、20s、22s、24s、26s或28s等。
30、优选地，步骤(2)所述复合包括热压复合。
31、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
32、本发明所述电致变色电解质制成的电致变色器件，将电致变色层、电解质层和离子储存层整合为一层，有效地简化了电致变色器件的结构，减少组件数量，从而降低了成本。所述电致变色器件的一体化设计有助于提高材料在电致变色过程中的稳定性，减少界面失效的可能性，延长器件的使用寿命。所述电致变色器件的变色响应时间为3～30s，循环次数>2500次，优选情况下，变色响应时间为3～5s，循环次数>3000次。
1.一种电致变色电解质，其特征在于，所述电致变色电解质的制备原料包括a组分和b组分；所述a组分包括增塑剂、聚合单体和助剂；所述b组分包括聚苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐。
2.根据权利要求1所述的电致变色电解质，其特征在于，所述增塑剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或离子液体中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的电致变色电解质，其特征在于，所述聚合单体包括丙烯酰吗啉、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯或甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的电致变色电解质，其特征在于，所述助剂包括增稠剂和光引发剂；
5.根据权利要求1-4任一项所述的电致变色电解质，其特征在于，所述锂盐包括双三氟甲磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂或六氟磷酸锂中的任意一种或至少两种的组合；
6.一种如权利要求1-5任一项所述的电致变色电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将增塑剂、聚合单体、助剂、聚苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐混合，固化，得到所述电致变色电解质。
7.一种电致变色器件，其特征在于，所述电致变色器件包括依次层叠设置的上基材层、电致变色电解质层和下基材层，所述电致变色电解质层包括如权利要求1-5任一项所述的电致变色电解质。
8.根据权利要求7所述电致变色器件，其特征在于，所述上基材层和下基材层各自独立地包括ito膜、金属网格或pet薄膜中的任意一种。
9.一种如权利要求7或8所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合具体包括将增塑剂、聚合单体和助剂第一混合，得到a组分，然后与聚苯乙烯磺酸钠、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和锂盐第二混合；
