DE2511314A1 - Elektrochromie-anordnung und dafuer geeignete elektrochrome medien - Google Patents
Elektrochromie-anordnung und dafuer geeignete elektrochrome medienInfo
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Description
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IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London, Großbritannien
Elektrochromie-Anordnung und dafür geeignete elektrochrorae Medien
Die Erfindung bezieht sich auf elektrochemische Anordnungen, bei denen Farbänderungen bzw. Farbbildungen
durch Stromfluß in einem Elektrolyten hervorgerufen werden.
Elektrochemische Anordnungen und insbesondere auf elektrochemischen Erscheinungen basierende Sicht- oder
Anzeigevorrichtungen sind bekannt, die eine Arbeitselektrode mit strahlungsdurchlässigen oder reflektierenden Eigenschaften,
anorganisches aktives Material, dessen Oxidationszustand durch den Durchgang eines elektrischen Stromes reversibel
verändert werden kann, woraus eine erkennbare Veränderung im Aussehen der Arbeitselektrode resultiert sowie eine
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ebenfalls mit dem aktiven Material in Kontakt befindliche Gegenelektrode umfassen. Für Schaustellungs- bzw. Anzeigezwecke
wird die Strahlung üblicherweise sichtbar sein und die Gegenelektrode in bezug auf die Arbeitselektrode
derart angeordnet, daß an der Arbeitselektrode auftretende Änderungen für den Betrachter nicht durch an der Gegenelektrode
auftretende Reaktionen verdeckt werden. Elektroden und aktives Material sind in einem geeigneten Gehäuse untergebracht,
das Mittel wie beispielsweise ein durchsichtiges Fenster umfaßt, durch das die Arbeitselektrode beobachtet
werden kann.
Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in den GB-PSen 1 314 049 und 1 302 000 sowie der US-PS 3 806 229
beschrieben.
Die elektrochrom wirksamen Materialien (d.h. Materialien,
bei deren Anwesenheit in einem Elektrolyten durch Stromfluß Farbänderungen herbeigeführt werden) in solchen Vorrichtungen
sind in der Lage, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben unter Umwandlung in Radikalionen mit einem hohen Absorptionsvermögen,
das üblicherweise im sichtbaren Teil des Spektrums liegt. Im allgemeinen zeigen die Materialien als solche
in einem Oxidationszustand keine oder kaum eine Farbe, so daß bei Durchgang eines selbst nur geringen Stromes von
geeigneter EMK Bilder von hohem Kontrast erhalten werden ·
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können. Für die Zwecke der Erfindung werden derartige Materialien bevorzugt.
Die Anwesenheit eines zusätzlichen oder Hilfs-Redoxsystems
in Form des Systems Fe++?± Fe+++ ist in
elektrochromen Anordnungen mit Materialien der oben beschriebenen Art von Vorteil, und in der anhängigen GB-Patentanmeldung
Nr. 12904/73 der Anmelderin wird die Verwendung von Ferreammoniumsulfat als ein besonders
bevorzugter Zusatz genannt,über den das besagte Redox-System in das elektrochrome Medium eingebaut werden kann
(unter einem elektrochromen Medium wird hier eine Zusammensetzung verstanden, die elektrochromes wirksames
Material umfaßt; es kann flüssig oder fest oder halbfest sein und üblicherweise im wesentlichen elektrochromes
aktives Material zusammen mit einem geeigneten inerten Lösungsmittel dafür und nach Wunsch andere Komponenten
aufweisen).
Es wurde nun gefunden, daß die Anwesenheit eines Komplexbildners für Metallionen des Redoxsystems in einem
elektrochromen Medium, das ein Hilfs-Redoxsystem umfaßt, zu einer weiteren Verbesserung von Anzeigevorrichtungen
führen kann, die in der vorstehend genannten Literatur angegeben sind.
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Gemäß der Erfindung wird mithin eine elektrochrome
Anordnung mit einer Arbeitselektrode mit Strahlungstransmissions- oder Reflexionseigenschaften, einer Gegenelektrode
und einem elektrochromen Medium in Kontakt mit den Arbeitsund Gegenelektroden vorgesehen, bei der das Medium ein
aktives elektrochromes Material, ein Hilfsredoxsystem mit
Metallionen und einen Komplexbildner für diese Metallionen in zumindest einem Oxidationszustand derselben umfaßt.
Die Elektroden können einzeln oder in Mehrzahl vorgesehen sein (d.h. die Anordnung kann mehr als eine
Arbeite- und/oder Gegenelektrode aufweisen), sie können durchsichtig, durchscheinend oder undurchsichtig und aus
den gleichen oder unterschiedlichen Materialien sein. Die Elektroden können aus einem Edelmetall wie z.B. Metallen
der VIII.Gruppe des Periodensystems der Elemente oder
vorzugsweise Gold bestehen; sie können aus nicht-leitendem Material wie z.B. Glas, Kunststoffen oder Keramikmaterial
bestehen, das eine üblicherweise sehr dünne Schicht von größenordnungsmäßig 50 Ä bis 1 μ von elektrisch leitendem
Material trägt, das üblicherweise durch ein Metall oder leitfähiges Oxid gebildet wird; sie können ferner aus
einem elektrisch leitenden Nicht-Metall wie z.B. mit Indium- oder Zinnoxid beschichtetem Glas bestehen. Platin
und insbesondere Gold sind bevorzugte Elektrodenmaterialien besonders in Form eines dünnen (100 %. bis 500 Ä) durch-
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sichtigen Belages auf einem geeigneten isolierenden Träger wie z.B. Keramikmaterial oder Glas.
Wenn die Anordnung eine Mehrzahl von Arbeitselektroden umfaßt, kann jede der Arbeitselektrodeiimit einer
gesonderten Gegenelektrode vorgesehen werden, obgleich dies nicht notwendig ist, da eine einzelne Gegenelektrode
beispielsweise in Form von Draht oder Gaze am Umfang der eine Mehrzahl von Elektroden umfassenden Anordnung
völlig ausreichen kann. Alternativ kann eine zweckmäßigerweise transparente Gegenelektrode auf einer Wand des Gehäuses
oder auf der abgewandten oder Rückseite des Arbeitselektrodensubstrata, wenn ein solches angewandt wird, abgeschieden
bzw. vorgesehen sein. Erhöhte Ansprechgeschwindigkeiten auf Stromdurchgang erhält man, wenn die
Oberfläche der Gegenelektrode größer als die der Arbeitselektrode 1st.
Vorzugsweise umfaßt die Anordnung eine Mehrzahl von Arbeitselektroden, die so angeordnet, sind, daß ein vorgewähltes
Muster wie z.B. eine Zahl oder ein Buchstabe durch Energieversorgung der entsprechenden Elektroden
sichtbar gemacht werden kann. Eine solche Anordnung wird in der angefügten Zeichnung schematisch dargestellt,
nach der eine Mehrzahl von Arbeitselektroden (l bis 7)
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mit Jeweils eigener Zuleitung (la bis 7a) in einem geeigneten Muster zur Wiedergabe irgendeiner Zahl von O bis
9 durch Energieversorgung einer vorgewählten Gruppe der Elektroden angeordnet sind. Die Gegenelektrode (8) wird
durch einen Draht wiedergegeben, der am Umfang (9) der Anordnung angeordnet ist. Fig.2 zeigt einen Schnitt längs
der Linie A-A in Fig.l
Das aktive Material ist eine organische Verbindung, die durch eine bicyclische Verbindung mit zwei stickstoffhaltigen
Ringen gebildet wird. Besonders bevorzugt werden N-substituierte Derivate solcher Verbindungen. Typische
Vertreter dieser Verbindungen werden in der US-PS 3 712 angegeben, nach der das aktive Material ein einfaches
Salz oder eine polymere Form eines mono- oder di-N-pcyanophenyl-substituierten Dipyridyls, Diazapyrens oder
Dichinolyls ist.
Ähnliche Verbindungen werden in der US-PS 3 806 229 angegeben, nach der Verbindungen der Formel:
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als elektrochrome Materialien verwendet werden. Bei diesen Verbindungen bedeuten R und R' Jeweils eine Alkyl-'oder
Cycloalkylgruppe mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder eine ungesättigte Alkyl- oder Cycloalkylgruppe mit
bis zu 12 Kohlenstoffatomen .oder eine Aralkyl- oder
Alkarylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe, welche Gruppen am aromatischen Kern mit
CF,, einem Halogen, CH,, OCH, oder NOp substituiert sein
können oder aber einen Carbonamidealkylrest, bei dem
am Stickstoffatom 1 oder 2 Alkylgruppen sitzen können, die zusammen mit einem Heteroatom einen Ring bilden können,
welcher Rest bis zu 10 Kohlenstoffatome enthalten kann,
eine Alkoxycarbonylalkylgruppe mit bis zu 16 Kohlenetoffatomen, eine Thienylalkylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen
oder eine Nitrilgruppe·
Weitere Beispiele für elektrochrome Verbindungen sind die polymeren Dipyridiliumverbindungen, die in der
US-PS 3 641 034 beschrieben sind.
Die bevorzugte Verbindung für die Verwendung in Anordnungen gemäß der Erfindungen ist das N,N'-Di(p-cyanophenyl)-4,4'-dipyridiliumdichlorid.
Wenn ein einfaches Salz verwendet wird, tritt eine Abscheidung des unlöslichen gefärbten Radikalkations über der ebenen Fläche
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der Arbeitselektrode auf. Da das einfache Radikalkation unlöslich ist, diffundiert es nicht von der Elektrodenoberfläche
weg und es wird bei Umkehr des angelegten Potentials leicht zu der farblosen Form reoxidiert.
Alternativ kann das aktive Material p-Cyanophenylgruppen
an einer Polymerstruktur enthalten. So reagiert beispielsweise ein 4- Pyridyl-(4')l -N-p-cyanophenylpyridiniumsalz
mit Polyvinylchloracetat oder Copolymeren desselben mit Polyvinylalkohol unter Bildung eines erfindungsgemäß
verwendbaren aktiven Materials. Wenn PoIyvinylalkoholeinheiten anwesend sind, können diese beispielsweise
mit Glyoxal unter Bildung eines gelierten aktiven Materials vernetzt sein.
Die N-p-Cyanophenyl-verbindung wird in der Anordnung
reversibel zu einem - üblicherweise grün - gefärbten
Radikal reduziert, während die Ausgangsverbindung farblos oder fahl-gdb ist.
Das aktive Material wird üblicherweise in wässrigem Medium}z.B. Wasser, ggf. zusammen mit einem verträglichen
wasserlöslichen Polymeren wie Agar-agar, Gelatine, Methylcellulose,
Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon verwendet. Zu dem Medium kann ein inerter Elektrolyt
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zur Erhöhung der Leitfähigkeit zugesetzt werden. Ammonium-, quaternäre Ammonium- und Alkalimetallsalze wie z.B. Sulfate»
Bisulfate und Fluorborate sind Beispiele.
Beispiele für Anionen, die den aktiven Materialien zugeordnet sein können, sind Halogenide, insbesondere
Chloride, SO4 11, HSO4 1, RSO4 1 (wobei R eine Alkylgruppe
ist), SiF6" oder BF4 1.
Die Konzentration des aktiven Materials kann wie in den angegebenen Patenten beschrieben sein, d.h. in der
Größenordnung von 0,001 M liegen, jedoch kann ein gewisser Vorteil darin bestehen, diese etwas zu erhöhen, so daß die
hier bevorzugte Konzentration des aktiven Materials zwischen etwa 0,0002 und 0,05 M und insbesondere bei 0,001 bis 0,02 M
liegt.
Im Rahmen der Erfindung kann irgendein geeignetes Hilfaredoxsystem auf Metallionenbasis angewandt werden,
wobei die Eignung in irgendeinem besonderen Fall durch einen einfachen Versuch ermittelt werden kann. Das be-,
vorzugte System ist Fe++±^, Fe+++. Die Konzentration des
angewandten Metallsalzes im Medium wird durch sein· Löslichkeit in dem Lösungsmittel unter den angewandten
Arbeitsbedingungen sowie durch anderswie bestimmte Optima begrenzt. Im Falle von Eisensalzen liegt die Konzentration
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- lü -
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üblicherweise bei 0,1 bis 0,6 M und vorzugsweise etwa
0,5 M. Die Anwendung saurer Bedingungen von üblicherweise ;pH 1 bis 6, vorzugsweise etwa 1 bis 4 und insbesondere
2 bis 3 kann zur Stabilisierung der Fe++^±Fe+++ Reaktion
von Vorteil sein. Solche Bedingungen können durch die Anwesenheit einer angemessenen Menge von Säure zweckmäßigerweise
Schwefel- oder Salzsäure (starke oxidierende Säuren wie z.B. HNO, sollten selbstverständlich vermieden
werden) erreicht werden, obgleich einige der unten angegebenen Komplexbildner selbst ausreichend sauer sind, um
die Zugabe weiterer Säure überflüssig zu machen.
Das Eisensalz kann in irgendeiner geeigneten Form zugemischt sein, obgleich es wichtig ist, daß irgendwelche
mit dem Eisen eingebrachten Ionen mit dem System verträglich sind. Z.B. sind Chloridionen in hohen Konzentrationen
unerwünscht, da diese über längere Zeiten hinweg dazu neigen, andere Komponenten der Anordnung anzugreifen.
Die Eignung irgendeiner besonderen Eisenverbindung für die vorliegenden Zwecke kann durch einfachen
Versuch ganz leicht ermittelt werden. Die Anmelderin bevorzugt die Zugabe von Eisen in Form von Ferroammoniumsulfat,
obgleich Ferrosulfat und auch Ferriammoniumsulfat
beispielsweise verwendet werden können. Verunreinigungen werden vorzugsweise so gering wie möglich gehalten, da
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die Tendenz besteht, daß diese den Betrieb der Anordnimg nachteilig beeinflußen. Vorzugsweise werden Ferriionen
in nur sehr geringer Menge hinzugefügt und insbesondere sind diese im eisenhaltigen Zusatz im wesentlichen nicht
vorhanden.
Die Anwesenheit eines Komplexbildners für das Metallion des Hilfsredoxsystems neigt - wie gefunden wurde - dazu,
die Wahrscheinlichkeit der Ablagerung von unerwünscht unlöslichen Verbindungen zu vermindern; beispielsweise besteht
eine Tendenz zu einer relativ anhaltenden Ablagerung von hydratisiertem Ferrioxid bei längerer Verwendung einer
nicht in komplexer Form vorliegendes Eisen enthaltenden Anordnung.
Der verwendete Komplexbildner wird natürlich mit den anderen Komponenten der Anordnung verträglich sein bzw.
gewählt; er sollte eine angemessene Löslichkeit im elektrochromen Medium besitzen und in der Lage sein, mit Metallionen
im Medium einen Komplex zu bilden, um ihre permanente Ausscheidung zu verhindern.
Die Auswahl eines geeigneten Komplexbildner« erfolgt auf der Basis bekannter chemischer Eigenschaften und die
geeignete Anwendung irgendeines besonderen Komplexbildners
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in einer gegebenen Umgebung wird durch einfachen Versuch leicht ermittelt. Im wesentlichen sollte der mit dem Metallion
gebildete Komplex farblos oder praktisch farblos sein (wenn nicht die Bildung einer Farbe mit dem als Komplex
vorliegenden Metallion als Teil der Anzeige -benutzt wird oder innerhalb des Anzeigebereichs nicht sichtbar ist)
und er sollte löslich sein, so daß die komplexierten Ionen in der Lösung für eine Reduktion zur reduzierten Form verfügbar
bleiben. Die Konzentration des Komplexbildners liegt üblicherweise zwischen 0,02. M bis zur Sättigung, vorzugsweise
zwischen 0,1 und 0,7 M und insbesondere zwischen 0,25 und 0,5 M (wobei die höhere Konzentration in jedem
Falle unter der Sättigungskonzentration liegt). Es wird natürlich dafür gesorgt, daß die Konzentration des Komplexbildners
wie von allem Gelösten derart ist, daß keine unerwünschte Abscheidung von Feststoffen bei den Temperaturen,
bei denen die Anordnung funktionieren soll, auftritt. Der Komplexbildner sollte natürlich auch in dem elektrochromen
Medium in dem geforderten Ausmaße löslich sein.
Der Komplexbildner ist vorzugsweise eine organische Verbindung, die zur Komplexbildung mit dem Metallion unter
Bildung eines 4- bis 7-gliedrigen Cnelatringes befähigt ist.
Zu Beispielen für solche Verbindungen gehören gesättigte Verbindungen (cyclische oder nicht-cyclische Verbindungen)
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mit Carboxyl-und vorzugsweise Hydroxylgruppierungen, die
im Molekül geeignet lokalisiert sind. Bevorzugt werden gesättigte Mono- und Dihydroxycarbonsäurtn, insbesondere
oi- und ß-öxycarbonsäuren. Zu Beispielen für solche Verbindungen
gehören Ameisensäure, Essigsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Apfelsäure, Malonsäure, Cyclopropan-1,2-dicarbonsäure
und Cyclopropan-l-oxy-2-carbonsäure.
Weinsäure ist die bevorzugte Säure, wobei die D^ + ' -Form dank ihrer Löslichkeit sowie auch die meso-Form
am geeignetsten ist.
Säuren, die bei den angewandten Konzentrationen zur Ausfällung des Metalls führen,wie beispielsweise Oxalsäurt
mit Eisen, sind natürlich ungeeignet.
Reduktion und Abscheidung des aktiven Materials wird zweckmäßigerweise durch Anlegen einer EMK in der Gegend
von 0,8 bis 1,25 V für 100 ms herbeigeführt. Jedoch wird der Betrieb von elektrochromen Anordnungen in den oben
genannten Patenten ausführlich diskutiert.
Unter einigen Umständen kann es erwünscht sein, eint geringe "Haltespannung" in der Gegend von 0,2 bis 0,4 V
zur Aufrechterhaltung einer Anzeige anzuwenden, obgleich dies mit Weinsäure - wie gefunden wurde - üblicherweist
nicht notwendig ist.
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Es ist äußerst erwünscht, molekularen Sauerstoff vom Inneren der Anordnung (z.B. gelöst in dem flüssigen
Medium) auszuschließen, da dieser dazu neigt, die Bildung von Eisenhydroxiden zu fördern.
Eine erfindungsgemäße Anordnung wurde wie fo3,gt hergestellt:
Sieben Arbeitselektroden (aus Gold) in der in Fig.l gezeigten Anordnung wurden auf einer Glasplatte von
25,4 mm im Quadrat und 3»2 mm Dicke abgeschieden. Der die Elektrode bildende Metallbelag war etwa 1000 K dick. Die
Platte wurde in einer Zelle angeordnet und längs des Umfanges der Platte eine Gegenelektrode in Form einer Drahtspirale
vorgesehen. Zuleitungen zu den Elektroden wurden entsprechend einer möglichen Stromzufuhr zu allen oder einigen
von ihnen (je nach Bedarf) hergestellt.
Das elektrochrome Medium enthielt N,N'-Di(p-cyanophenyl)-4,4'-UiPy^dIIiUTOdIChIOrId
in wässriger Lösung in einer Konzentration von 0,01 M. Die Lösung enthielt weiter
Ferroammoniumsulfat in 0,5 M Konzentration und D(+)-Weinaäure in 0,5 M Konzentration. Das Medium hatte einen pH
von 2.
Ein Potential von 0,8 V wurde zum Betrieb der An-»
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Ordnung angewandt, die 1 χ 10 Zyklen (durch Umkehr der Polarität der Arbeits- und Gegenelektroden)
bei "220C ohne sichtbare Schädigung unterworfen wurde.
Ein Vergleichsversuch unter Verwendung von verdünnter Salzsäure (anstelle von Weinsäure) zum Ansäuern auf pH
ergab einen erfolgreichen Betrieb, obgleich eine deutliche Tendenz zum Auftreten einer Verblassung der Abscheidung
in Abwesenheit einer Haltespannung bestand.
Drei Anordnungen wurden wie in Beispiel 1 hergestellt. Eine Spannung von 0,8 V wurde zum Betrieb der Vorrichtung
angewandt, die bei -50C, +5O0C bzw. +600C 107 Zyklen
ohne ersichtliche Schädigung unterworfen wurden.
Eine ähnliche Anordnung wie in Beispiel 1 wurde unter Verwendung von Ferrosulfat anstelle von Ferroammoniumsulfat
Jedoch unter Fortlassen der Säure und Ansäuern mit HCl auf pH 2 hergestellt. Eine Schädigung
des Systems führte innerhalb von einigen hundert Zyklen zum Ausfall.
Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung
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von Weinsäure in 0,5 M Konzentration in dem wässrigen
Medium anstelle von Salzsäure. Nach zehntausen Zyklen wurde kein Ausfall des Systems beobachtet.
Beispiel 1 wurde unter Verwendung der folgenden Carbonsäuren in 0,25 bzw. 0,5 M Konzentration anstelle von Salzsäure
durchgeführt:
Säure
Effekte
Ameisensäure
Essigsäure
Citronensäure
Weinsäure
Bernsteinsäure
Apfelsäure
Apfelsäure
Malonsäure
Aufrechterhaltung einer sehr klaren Lösung; ziemlich langsame Färbe- und Entfärbereaktionen
(ca. 5 s)
Die Lösung wurde etwas dunkler, Jedoch hatte die Zelle eine lange Lebensdauer;
schnelle Färbung und Entfärbung.
Recht schnelle Reaktion, die Jedoch allmählich langsamer wurde.
Lange Lebensdauer, kein Abbau, rasche Färbung und Entfärbung bei einer
Temperatur bis zu 600C; Farbe hält ohne Haltespannung.
Rasche Färbung, langsamere Entfärbung.
Rasche Färbung; etwas Neigung zum Farbschwund bei "offenem Kreis", d.h. ohne
Stromumkehr, die üblicherweise zum "Entfärben" angewandt wird.
Sehr klare Lösung, rasche Reaktion.
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Die Wirkungen der Komplexbildner waren,wie die Tabelle zeigt, nicht identisch, obgleich (jeweils)
ein günstiger Effekt zu verzei; hnen war. Es dürfte klar
sein, daß die Auswahl eines geeigneten Komplexbildners im Hinblick auf diese unterschiedlichen Eigenschaften
und den gewünschten Effekt getroffen werden kann.
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Claims (13)
- PatentansprücheElektrochromes Medium, gekennzeichnet durch ein (färb)-aktives Material, ein Hilfsredoxsystem mit reversibel oxidierbaren Metallionen, einen Komplexbildner für diese Metallionen und ein inertes Lösungsmittel.
- 2. Elektrochromes Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Material eine bicyclische Verbindung mit zwei stickstoffhaltigen Ringen ist und insbesondere eine mono- oder dd-N-substituierte Dipyridyl-, Diazapyren- oder Dichinolylverbindung umfaßt.
- 3. Elektrochromes Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Material durch ein N-(pcyanophenyl)-substituiertes Derivat einer bicyclischen Verbindung mit zwei stickstoffhaltigen Ringen und insbesondere durch ein N,N'-Di(p-cyanophenyl)-A,4'-dipyridylsalz gebildet wird.
- 4. Elektrochromes Medium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsredoxsystem Ferro- und Ferriionen umfaßt, wobei das Eisen vorzugsweise in einer Konzentration im Bereich von 0,1 bis 0,6 M anwesend ist.509838/0 90 6
- 5. Elektrochromes Medium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner eine organische Verbindung ist, die zur Komplexbildung mit dem Metallion unter Bildung eines 4- bis 7-güedrigen Chelatringes befähigt ist.
- 6. Elektrochromes Medium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner eine Carbonsäure ist.
- 7. Elektrochromes Medium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner eine Mono- oder Dihydroxycarbonsäure und insbesondere eine oc- oder ß-Oxycarbonsäure ist.
- 8. Elektrochromes Medium nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner aus der Gruppe Ameisensäure, Essigsäure, Citronensäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Apfelsäure und Malonsäure ausgewählt wird.·
- 9. Elektrochromes Medium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner durch D(+)- und/oder meso-Weinsäure gebildet wird.
- 10. Elektrochromes Medium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner in einer Konzentration im Bereich von 0,1 bis 0,7 M anwesend ist.509838/0906
- 11. Elektrochromes Medium nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen pH-Wert im Bereich von 2 bis 3. '
- 12. Elektrochrome Anordnungen mit einer Arbeitselektrode mit Strahlungstransmlssions- oder -reflexionseigenschaften, einer Gegenelektrode und einem elektrochromen Medium in Kontakt mit den Arbeits- und Gegenelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium ein aktives elektrochromes Material, ein Hilfsredoxsystem mit Metallionen und einen Komplexbildner dafür umfaßt.
- 13. Elektrochrome Anordnung nach Anspruch 12, mit einem Arbeits- und Gegenelektroden enthaltenden Gehäuse, bei dem die Elektroden mit einem elektrochromen Medium in Kontakt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium durch ein wässriges Medium mit einem N-(p-cyanophenyl)-substituierten Derivat einer bicyclisehen Verbindung mit zwei stickstoffhaltigen Ringen, einem Hilfsredoxsystem auf der Basis von Fe++i=±Fe+++ und einem Carbonsäure-Komplexbildner für Fe+++ - Ionen gebildet wird.50 9 8 387 0 906
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB11597/74A GB1506560A (en) | 1974-03-15 | 1974-03-15 | Device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2511314A1 true DE2511314A1 (de) | 1975-09-18 |
Family
ID=9989177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752511314 Withdrawn DE2511314A1 (de) | 1974-03-15 | 1975-03-14 | Elektrochromie-anordnung und dafuer geeignete elektrochrome medien |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4018508A (de) |
JP (1) | JPS50136000A (de) |
CA (1) | CA1025986A (de) |
CH (1) | CH608895A5 (de) |
DE (1) | DE2511314A1 (de) |
GB (1) | GB1506560A (de) |
NL (1) | NL7503067A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2814824A1 (de) * | 1977-04-08 | 1978-10-19 | Canon Kk | Bildwiedergabe-einrichtung |
DE2815062A1 (de) * | 1977-04-19 | 1978-11-02 | Ibm | Elektrochromischer bildschirm |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4093358A (en) * | 1976-12-27 | 1978-06-06 | International Business Machines Corporation | High efficiency electrochromic display device |
JPS53132284A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-17 | Hidetoshi Tsuchida | Photocell |
JPS53132285A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-17 | Hidetoshi Tsuchida | Photocell |
US4090782A (en) * | 1977-05-31 | 1978-05-23 | International Business Machines Corporation | Electrochromic display devices comprising thienylidene pyrazoline compounds |
US4142783A (en) * | 1977-05-31 | 1979-03-06 | International Business Machines Corporation | Reversible electrochromic display device having memory |
US4187003A (en) * | 1977-11-02 | 1980-02-05 | International Business Machines Corporation | Electrolyte for electrochromic display device |
JPS5928359B2 (ja) * | 1978-02-15 | 1984-07-12 | キヤノン株式会社 | 像表示装置 |
US4348077A (en) * | 1978-11-20 | 1982-09-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrochromic display device |
JPS55106282A (en) * | 1978-11-25 | 1980-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrochromic display device |
DE3164989D1 (en) * | 1980-04-15 | 1984-08-30 | Asahi Glass Co Ltd | Electro-optical device and electro-optical light controlling device |
EP0083668B1 (de) * | 1981-12-24 | 1986-08-20 | International Business Machines Corporation | Elektrolytische Anzeigeeinrichtung unter Verwendung von Metallionen als Katalysatoren |
WO1985005119A1 (fr) * | 1984-04-30 | 1985-11-21 | Stiftung, R., E. | Procede de sensibilisation d'un photo-catalyseur d'oxydo-reduction et photo-catalyseur ainsi obtenu |
US4773742A (en) * | 1984-05-15 | 1988-09-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Display method with fatly acid ester host molecule |
US5733506A (en) * | 1989-11-08 | 1998-03-31 | British Technology Group, Ltd. | Gas sensors and compounds suitable therefor |
US5818636A (en) * | 1990-02-26 | 1998-10-06 | Molecular Displays, Inc. | Complementary surface confined polmer electrochromic materials, systems, and methods of fabrication therefor |
US5145609A (en) * | 1990-11-07 | 1992-09-08 | Donnelly Corporation | Linear polyether-containing electrochemichromic solutions and related devices |
JPH09507950A (ja) | 1993-11-17 | 1997-08-12 | ユニサーチ リミテッド | 安定電解液およびその製造方法と、レドックス電池の製造方法、および安定した電解液を含む電池 |
ATE251806T1 (de) | 1995-05-03 | 2003-10-15 | Pinnacle Vrb Ltd | Verfahren zur herstellung eines vanadiumelektrolyten für ganzvanadium redoxzellen und -batterien mit hoher energiedichte |
US7193764B2 (en) * | 2003-10-08 | 2007-03-20 | Gentex Corporation | Reversible electrodeposition devices and associated electrochemical media |
US8277964B2 (en) | 2004-01-15 | 2012-10-02 | Jd Holding Inc. | System and method for optimizing efficiency and power output from a vanadium redox battery energy storage system |
US8287767B2 (en) * | 2006-06-23 | 2012-10-16 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Amorphous polymers with pendant chromogenic groups |
US8709629B2 (en) | 2010-12-22 | 2014-04-29 | Jd Holding Inc. | Systems and methods for redox flow battery scalable modular reactant storage |
US10141594B2 (en) | 2011-10-07 | 2018-11-27 | Vrb Energy Inc. | Systems and methods for assembling redox flow battery reactor cells |
US9853454B2 (en) | 2011-12-20 | 2017-12-26 | Jd Holding Inc. | Vanadium redox battery energy storage system |
US11079649B2 (en) * | 2014-10-15 | 2021-08-03 | University Of South Florida | Metal sensitized color changing material |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3282160A (en) * | 1963-01-07 | 1966-11-01 | Dow Chemical Co | Color reversible electrochemical light filter utilizing electrolytic solution |
US3451741A (en) * | 1966-06-15 | 1969-06-24 | Du Pont | Electrochromic device |
US3774988A (en) * | 1969-09-02 | 1973-11-27 | Polaroid Corp | Variable light-filtering device |
NL166053C (nl) * | 1970-06-27 | 1981-06-15 | Philips Nv | Beeldweergeefinrichting. |
-
1974
- 1974-03-15 GB GB11597/74A patent/GB1506560A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-03-14 DE DE19752511314 patent/DE2511314A1/de not_active Withdrawn
- 1975-03-14 CA CA222,110A patent/CA1025986A/en not_active Expired
- 1975-03-14 NL NL7503067A patent/NL7503067A/xx not_active Application Discontinuation
- 1975-03-14 CH CH753308A patent/CH608895A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-03-14 JP JP50030970A patent/JPS50136000A/ja active Pending
- 1975-03-14 US US05/558,362 patent/US4018508A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2814824A1 (de) * | 1977-04-08 | 1978-10-19 | Canon Kk | Bildwiedergabe-einrichtung |
DE2815062A1 (de) * | 1977-04-19 | 1978-11-02 | Ibm | Elektrochromischer bildschirm |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1025986A (en) | 1978-02-07 |
CH608895A5 (de) | 1979-01-31 |
JPS50136000A (de) | 1975-10-28 |
US4018508A (en) | 1977-04-19 |
NL7503067A (nl) | 1975-09-17 |
GB1506560A (en) | 1978-04-05 |
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