KR20180023383A - Electrochromic device and method of preparing the same - Google Patents

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Abstract

The present application relates to an electrochromic device and a manufacturing method thereof. The electrochromic device includes: a first electrode; first and second electrochromic layers; a solid electrolyte layer; a second electrode; and a mixed electrolyte layer. It is possible to increase ion conductivity.

Description

전기변색소자 및 이의 제조방법{Electrochromic device and method of preparing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrochromic device,

본 출원은 전기변색소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present application relates to an electrochromic device and a method of manufacturing the same.

전기 변색 소자(electrochromic device)는 전기화학반응에 의하여 색의 변화를 가져오는 소자이다. 전기 변색소자는, 외부의 전기 자극에 의해 전위차가 발생하면, 전해질에 포함되어 있는 이온이나 전자가 전기 변색층 내부로 이동하여 산화·환원반응이 일어난다. 전기 변색층의 산화환원반응에 의해, 전기 변색 소자의 색깔이 변하게 된다. 환원 변색 물질은 환원반응(cathodic reaction)이 일어날 때 착색되고, 산화반응(anodic reaction)이 일어날 때 탈색되는 물질을 의미한다. 산화변색물질은 산화반응일 때 착색되고 환원반응일 때 탈색되는 물질을 의미한다.An electrochromic device is a device that changes color by an electrochemical reaction. In the electrochromic device, when a potential difference is generated by an external electrical stimulus, ions or electrons contained in the electrolyte migrate into the electrochromic layer and an oxidation / reduction reaction occurs. The color of the electrochromic device is changed by the redox reaction of the electrochromic layer. Reduced coloring materials are substances which are colored when a cathodic reaction occurs and which are discolored when an anodic reaction occurs. The oxidative discoloring substance means a substance which is colored when it is oxidized and decolorized when it is a reducing reaction.

전기 변색 소자는 높은 대조비를 나타내며, 구동 전압에 의해 투과도 조절의 용이성, 낮은 구동 전압, 쌍안정(bistability), 넓은 시야각으로 인하여, 광셔터, 디스플레이, 스마트 윈도우, 또는 자동차용 변색 거울(electrochromic mirror) 응용 분야에서 매우 활발하게 연구되고 있다.The electrochromic device exhibits a high contrast ratio and can be used as an optical shutter, a display, a smart window, or an electrochromic mirror for an automobile due to the ease of controlling the transmittance, the low driving voltage, the bistability, It has been actively studied in application fields.

또한, 그 제조방법에 있어서, 일반적으로 LiPON과 같은 고체 전해질을 포함하는 고체 스택 구조를 구현하기 위해서는 증착 방법이 쓰여지고 있으며, Wet coating 공정으로는 이를 구현하기가 어렵다. 진공 증착 방식은 Wet coating 공정보다 Uniform한 박막을 구현할 수 있지만, 증착 공정 조건에 따라 박막의 특성의 변화가 다양하게 나타날 수 있으며, 연속된 박막의 증착시에는 하부의 박막의 경우, 상부 박막의 증착 조건에 따라 데미지(Defect발생)를 받을 수 있으며 이러한 계면에서의 Defect는 계면에서의 Ion pass시에도 생길 수 있다. 또한 상/하부에 상이한 성분 물질을 증착하는 경우에는, 계면(Interface)사이에서의 계면 저항 증대를 비롯한 포텐셜 차이 및 negative space-charge layer effects로 인하여 charge transfer reactions의 변화가 발생될 수 있으며, 이것은 결론적으로 전극/고체 전해질 계면에서의 이온의 이동을 방해하는 요소로 작용할 수 있으며, 전지 구동시 이온 전도도에 악 영향을 끼칠 수 있다.In addition, in the manufacturing method, a deposition method is generally used to implement a solid stack structure including a solid electrolyte such as LiPON, and it is difficult to implement this in a wet coating process. Although the vacuum deposition method can form a uniform thinner film than the wet coating process, the characteristics of the thin film may vary depending on the deposition process conditions. In the case of the continuous thin film deposition, the deposition of the upper thin film Depending on the conditions, it is possible to receive damage (defect occurrence), and the defect at this interface can also occur at the time of Ion pass at the interface. In addition, when depositing different constituent materials on the top / bottom, changes in charge transfer reactions may occur due to potential differences and negative space-charge layer effects, including increased interfacial resistance between interfaces, Can act as an element that interferes with the movement of ions at the electrode / solid electrolyte interface and can adversely affect the ionic conductivity during battery operation.

따라서, 전극과 고체 전해질의 계면 성질을 개선하여 계면 저항 증가를 감소시키고, 전극과 고체 전해질이 상이한 물질로 구성됨에 따라 일어날 수 있는 이온 이동성의 저하를 방지하여 이온 전도도를 높일 수 있는 기술의 개발이 시급한 실정이다.Therefore, the development of a technique capable of increasing the ionic conductivity by reducing the interfacial property between the electrode and the solid electrolyte, reducing the increase in the interface resistance, and preventing deterioration of the ion mobility that may occur as a result of the electrode and the solid electrolyte being made of different materials It is urgent.

논문 - Nano Lett. 2015, 15 (3), pp 1498-1502 J. Phys. Chem. Lett., 2014, 5 (2), pp 298-303 Advanced Energy Materials., Vol4, Issue 9, June 24, 2014Articles - Nano Lett. 2015, 15 (3), pp 1498-1502 J. Phys. Chem. Lett., 2014, 5 (2), pp 298-303 Advanced Energy Materials., Vol 4, Issue 9, June 24, 2014 Solar Energy Materials and Solar Cells., January 2013, Pages 22-26 Nanotechnology 21, 345203 (2010)Solar Energy Materials and Solar Cells, January 2013, Pages 22-26 Nanotechnology 21, 345203 (2010)

본 출원은 전기변색소자 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.This application is intended to provide an electrochromic device and a method of manufacturing the same.

본 출원의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 전기변색층; 상기 제1 전극 상의 일부에 배치되는 고체 전해질층; 상기 고체 전해질층 상에 배치되는 제2 전기변색층; 상기 제2 전기변색층 상에 배치되는 제2 전극; 및 상기 제1 전기변색층 및 상기 제2 전기변색층과 상기 고체 전해질층 사이 중 적어도 하나에 배치되는 혼합 전해질층을 포함하고, 상기 혼합 전해질층은 상기 제1 전기변색층 또는 상기 제2 전기변색층의 구성 성분 중 적어도 일부 및 상기 고체 전해질층의 구성 성분 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자를 제공한다.One embodiment of the present application includes a first electrode; A first electrochromic layer disposed on the first electrode; A solid electrolyte layer disposed on a portion of the first electrode; A second electrochromic layer disposed on the solid electrolyte layer; A second electrode disposed on the second electrochromic layer; And a mixed electrolyte layer disposed in at least one of the first electrochromic layer, the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer, wherein the mixed electrolyte layer is disposed between the first electrochromic layer and the second electrochromic layer, And at least a part of constituent components of the layer and at least a part of constituent components of the solid electrolyte layer.

또한, 본 출원의 일 실시상태는 제1 전극을 준비하는 단계; 상기 제1 전극 상에 제1 전기 변색층을 형성하는 단계; 상기 제1 전기 변색층 상에 고체 전해질층을 형성하는 단계; 및 상기 고체 전해질층 상에 제2 전기변색층을 형성하는 단계; 상기 제2 전기변색층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 전기변색층 및 상기 제2 전기변색층과 상기 고체 전해질층 사이 중 적어도 하나에 혼합 전해질층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 혼합 전해질층을 형성하는 단계 및 상기 고체 전해질층을 형성하는 단계는 증착 공정에 의한 것인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법을 제공한다.In addition, one embodiment of the present application includes the steps of preparing a first electrode; Forming a first electrochromic layer on the first electrode; Forming a solid electrolyte layer on the first electrochromic layer; And forming a second electrochromic layer on the solid electrolyte layer; And forming a second electrode on the second electrochromic layer, wherein the step of forming a mixed electrolyte layer on at least one of the first electrochromic layer and the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer comprises: Wherein the step of forming the mixed electrolyte layer and the step of forming the solid electrolyte layer are performed by a vapor deposition process.

본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자는 전극과 고체 전해질의 계면 특성을 개선하여 계면 저항을 감소시켜 리튬 이온의 이동을 원활하게 할 수 있다.The electrochromic device according to one embodiment of the present application improves the interface characteristics between the electrode and the solid electrolyte, thereby reducing the interfacial resistance and facilitating the movement of lithium ions.

또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자는 전극과 고체 전해질을 각각 구성하고 있는 상이한 물질의 특성 차이에 따른 이온 이동성의 저하를 방지하여 이온 전도도를 높일 수 있다.In addition, the electrochromic device according to one embodiment of the present application can prevent deterioration of ion mobility due to a difference in characteristics of different materials constituting the electrode and the solid electrolyte, thereby increasing the ionic conductivity.

도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자의 일부분을 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 전극, 혼합 전해질층 및 고체 전해질층을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자의 계면 저항값을 비교하기 위한 그래프이다.
1 is a side view showing a part of an electrochromic device according to one embodiment of the present application.
2 is a photograph showing an electrode, a mixed electrolyte layer, and a solid electrolyte layer according to an embodiment of the present application.
3 is a graph for comparing the interfacial resistance values of the electrochromic device according to one embodiment of the present application.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

기존의 통상적인 전기변색소자는 그 형태가 특별히 제한되지는 않으며, 이들 전지의 통상적인 구조와 제조방법은 이 분야에 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Conventional conventional electrochromic devices are not particularly limited in their shape, and the conventional structure and manufacturing method of these cells are well known in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자의 일부를 나타낸 것이다. 도 1을 참고하면, 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자의 일부는 제1 전극(100), 제1 전극 상에 배치되는 제1 전기변색층(200), 제1 전기변색층 상에 배치되는 혼합 전해질층(300) 및 혼합 전해질층 상에 배치되는 고체 전해질층(400)으로 나타낼 수 있다. 상기 제1 전극은 제2 전극과, 상기 제1 전기변색층은 제2 변색층과 대응될 수 있다.1 shows a part of an electrochromic device according to an embodiment of the present application. Referring to FIG. 1, part of the electrochromic device according to one embodiment of the present application includes a first electrode 100, a first electrochromic layer 200 disposed on the first electrode, The mixed electrolyte layer 300 to be disposed, and the solid electrolyte layer 400 disposed on the mixed electrolyte layer. The first electrode may correspond to the second electrode, and the first electrochromic layer may correspond to the second discoloration layer.

더욱 구체적으로 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자는 제1 전극(100); 상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 전기변색층; 상기 제1 전극 상의 일부에 배치되는 고체 전해질층; 상기 고체 전해질층 상에 배치되는 제2 전기변색층; 상기 제2 전기변색층 상에 배치되는 제2 전극; 및 상기 제1 전기변색층 및 상기 제2 전기변색층과 상기 고체 전해질층 사이 중 적어도 하나에 배치되는 혼합 전해질층을 포함하고, 상기 혼합 전해질층은 상기 제1 전기변색층 또는 상기 제2 전기변색층의 구성 성분 중 적어도 일부 및 상기 고체 전해질층의 구성 성분 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자를 제공한다.More specifically, the electrochromic device according to an embodiment of the present application includes a first electrode 100; A first electrochromic layer disposed on the first electrode; A solid electrolyte layer disposed on a portion of the first electrode; A second electrochromic layer disposed on the solid electrolyte layer; A second electrode disposed on the second electrochromic layer; And a mixed electrolyte layer disposed in at least one of the first electrochromic layer, the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer, wherein the mixed electrolyte layer is disposed between the first electrochromic layer and the second electrochromic layer, And at least a part of constituent components of the layer and at least a part of constituent components of the solid electrolyte layer.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 당 기술분야에서 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 일 실시상태에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 각각 독립적으로 ITO(indium doped tin oxide), ATO(antimony doped tin oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), IZO(Indium doped zinc oxide), ZnO 등을 포함할 수 있고, 다만 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment of the present specification, the first electrode and the second electrode are not particularly limited as long as they are well known in the art. In one embodiment, the first electrode and the second electrode may be formed of indium doped tin oxide (ITO), antimony doped tin oxide (ATO), fluorine doped tin oxide (FTO), indium doped zinc oxide (IZO) And the like, but is not limited thereto.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 각각 투명 전극일 수 있다. 구체적으로, 투과율이 80% 이상인 ITO를 이용할 수 있다. 더욱 구체적으로는 하기 서술한다.In one embodiment of the present disclosure, the first electrode and the second electrode may each be a transparent electrode. Specifically, ITO having a transmittance of 80% or more can be used. More specifically, the following description will be given.

상기 제1 전극 또는 제2 전극은 전기변색소자에서 통상적으로 사용하는 애노드 활물질이 코팅되어 있는 기재를 의미할 수 있다. 또한, 상기 기재의 일 실시예는 집전체일 수 있으며, 전압의 영역에 따라 구리, 니켈 또는 SUS 집전체를 사용할 수 있고, 구체적으로는 구리 집전체를 사용할 수 있다.The first electrode or the second electrode may refer to a substrate coated with an anode active material commonly used in an electrochromic device. In addition, one embodiment of the substrate may be a current collector, and a copper, nickel, or SUS current collector may be used depending on a voltage region. Specifically, a copper current collector may be used.

상기 애노드는 전기변색소자에 사용되는 통상적인 애노드 활물질이 코팅되어 있는 것을 의미할 수 있으며, 그 종류로서, 리튬, 리튬과 합금화 가능한 금속물질, 전이 금속 산화물, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 리튬 이온을 가역적으로 삽입 및 탈리 가능한 물질 등을 사용할 수 있다.The anode may be coated with a conventional anode active material used in an electrochromic device, and may include lithium, a metal material that can be alloyed with lithium, a transition metal oxide, a material capable of doping and dedoping lithium , A material capable of reversibly inserting and removing lithium ions, and the like can be used.

보다 구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 상기 제1 전극 및 제2 전극은 각각 독립적으로, 리튬(Li), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 주석(Sn), 납(Pb), 구리(Cu), 인듐(In), 티타늄(Ti), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금을 포함한다.More specifically, according to one embodiment of the present application, the first electrode and the second electrode are each independently composed of lithium (Li), potassium (K), calcium (Ca), sodium (Na), magnesium ), Aluminum (Al), zinc (Zn), iron (Fe), nickel (Ni), tin (Sn), lead (Pb), copper (Cu), indium ) And zirconium (Zr), or an alloy thereof.

또한, 상기 전이 금속 산화물로는 구체적인 예로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 등이 있고, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 예로는 Si, SiOx(0 < x < 2), Si-Y 합금(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합 원소이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-Y(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합 원소이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있고, 또한 이들 중 적어도 하나와 SiO2를 혼합하여 사용할 수도 있다.Specific examples of the transition metal oxide include vanadium oxide and lithium vanadium oxide. Examples of the material capable of doping and dedoping lithium include Si, SiOx (0 <x <2), Si-Y alloy ( (Y is an alkali metal, an alkaline earth metal, a Group 13 element, a Group 14 element, a transition metal, a rare earth element or a combination element thereof and is not Si), Sn, SnO 2 , Sn- Earth metals, Group 13 elements, Group 14 elements, transition metals, rare earth elements, or combinations thereof, but not Sn), and at least one of them may be mixed with SiO 2 .

상기 원소 Y의 구체적인 예로는 특별히 한정이 있는 것은 아니나, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 또는 이들의 조합이다.Specific examples of the element Y include, but are not limited to, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, Pd, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, or a combination thereof.

상기 리튬 이온을 가역적으로 삽입 및 탈리할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 전기변색소자에서 일반적으로 사용되는 탄소계 애노드 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 플레이크(flake)상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.As the material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions, any of carbonaceous anode active materials generally used in electrochromic devices can be used as the carbonaceous material, and typical examples thereof include crystalline carbon, amorphous carbon, Can be used. Examples of the crystalline carbon include graphite such as natural graphite or artificial graphite of amorphous, flake, flake, spherical or fiber type. Examples of the amorphous carbon include soft carbon (soft carbon) Or hard carbon, mesophase pitch carbide, fired coke, and the like.

또한, 상기 제1 전기변색층 및 제2 전기변색층은 각각 독립적으로, NiOa, NiObHc, LiNiO2, V2O5, WO3, Bi2O3, CoO, MoO3, Nb2O5 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 상기 a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고, c는 0 내지 4의 정수일 수 있다. 구체적으로는 상기 전기변색 물질은 WO3을 포함한다.In addition, the first electrochromic layer and the second electrochromic layer are, each independently, NiOa, NiObHc, LiNiO 2, V 2 O 5, WO 3, Bi 2 O 3, CoO, MoO 3, Nb 2 O 5 and TiO 2 , wherein a and b are each independently an integer of 1 to 3, and c may be an integer of 0 to 4. Specifically, the electrochromic material includes WO 3 .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전기변색층을 형성하는 방법은 당 기술분야에 알려진 방법들을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 전기 도금법, 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(e- beam evaporation), 화학기상 증착법(chemical vapor deposition), 또는 졸-겔 팅법 등을 이용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method of forming the electrochromic layer may employ methods known in the art, and is not particularly limited. For example, electroplating, sputtering, e-beam evaporation, chemical vapor deposition, or sol-gelation may be used.

본 출원의 일 실시상태에 따른, 고체 전해질층(300)은 전해액과 반응성이 없고 리튬 이온 전도성이 있으며 전기 전도성이 없는 물질이 가능하며, 그 종류로는 무기 전해질을 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present application, the solid electrolyte layer 300 may be a material which is not reactive with an electrolyte, has lithium ion conductivity and is not electrically conductive, and may include an inorganic electrolyte.

또한, 본 명세서의 일 실시상태는 상기 혼합 전해질층 및 무기 전해질은 LiXON을 포함하며, 상기 X는 P, Si, S 및 B로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전기변색소자를 제공한다.In an embodiment of the present invention, the mixed electrolyte layer and the inorganic electrolyte include LiXON, and X is at least one selected from the group consisting of P, Si, S, and B, and provides the electrochromic device .

혼합 전해질층은 상기 언급한 바와 같이, 고체 전해질층을 구성하는 성분의 일부를 포함하며, 따라서 고체 전해질층을 구성할 수 있는 무기 전해질과 함께 LiXON으로 표시되는 물질을 포함할 수 있다.The mixed electrolyte layer, as mentioned above, may include a substance represented by LiXON together with an inorganic electrolyte which can form a solid electrolyte layer, and thus may comprise a part of components constituting the solid electrolyte layer.

또한, 상기 무기 전해질은 LiPON(lithium phosphorous oxynitride), LiSiPON(lithium silicon phosphorous oxynitride), LiSiON(lithium silicon oxynitride), LiSON(lithium Surfide phosphorous oxynitride), LiBO(lithium boron oxide), LiSiPO(lithium silicon phosphorous oxide), LiViSiO(lithium virginium silicon oxyide) 및 LiBPON(lithium boron phosphorous oxynitride)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The inorganic electrolyte may be at least one selected from the group consisting of lithium phosphorous oxynitride (LiPON), lithium silicon phosphorous oxynitride (LiSiPON), lithium silicon oxynitride (LiSiON), lithium borosilicate oxide (LiSBO) , LiViSiO (lithium virginium silicon oxyde), and LiBPON (lithium boron phosphorous oxynitride).

또한, 상기 혼합 전해질층의 N/X는 0.1 내지 0.5일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 0.15 내지 0.25일 수 있다. 이와 같은 수치 범위 내에서 최적화된 계면 저항 값을 얻을 수 있다.The N / X of the mixed electrolyte layer may be 0.1 to 0.5, more specifically 0.15 to 0.25. An optimized interfacial resistance value can be obtained within such a numerical range.

또한, 상기 혼합 전해질층의 N/(Li+X)는 0.01 내지 0.06일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 0.03 내지 0.05일 수 있다. 이와 같은 수치 범위 내에서 혼합 전해질층은 애노드와 고체 전해질 사이의 계면 이질성을 적합하게 감소시켜 계면 저항도를 감소시킬 수 있다.In addition, N / (Li + X) of the mixed electrolyte layer may be 0.01 to 0.06, more specifically 0.03 to 0.05. Within this numerical range, the mixed electrolyte layer can reduce the interfacial resistance between the anode and the solid electrolyte suitably, thereby reducing the interfacial resistance.

또한, 상기 무기 전해질의 N/X는 0.02 내지 0.05일 수 있는데, 이와 같은 범위를 가질 때, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 전기변색소자는 얻고자 하는 이온전도도를 얻을 수 있다.Further, the N / X of the inorganic electrolyte may be 0.02 to 0.05. With such a range, the electrochromic device according to one embodiment of the present invention can obtain the ionic conductivity to be obtained.

이러한 고체 전해질층은 전극 재료와 전해액이 주로 반응하는 전극 표면에서 보호막으로 작용하여 전극 재료와 전해액의 반응을 감소시킴으로써, 전해질로서 고체 전해질만을 사용하는 전지에 비하여 전지 성능을 악화시키지 않으면서 전지의 안전성을 향상시킬 뿐만 아니라 전극 재료가 전해액에 용해되는 정도를 저하시킴으로써 전지 수명 향상을 도모할 수 있다. Such a solid electrolyte layer acts as a protective film on the surface of the electrode where the electrode material and the electrolyte mainly react and reduces the reaction between the electrode material and the electrolytic solution so that the safety of the battery can be improved without deteriorating the battery performance, But also the degree to which the electrode material is dissolved in the electrolytic solution is lowered, thereby improving the life of the battery.

본 출원의 일 실시상태에 따른 전기변색소자는 제1 전기변색층 또는 제2 전기변색층과 고체 전해질 사이에 혼합 전해질층(200)을 추가로 구비하는데, 상기 혼합 전해질층은 상기 제1 전기변색층 또는 제2 전기변색층의 구성 성분 중 적어도 일부 및 상기 고체 전해질층의 구성 성분 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The electrochromic device according to one embodiment of the present application further comprises a mixed electrolyte layer 200 between the first electrochromic layer or the second electrochromic layer and the solid electrolyte, Layer or the second electrochromic layer and at least a part of constituent components of the solid electrolyte layer.

이는 제1 전기변색층 또는 제2 전기변색층과 고체 전해질층의 구성의 차이로 인하여 발생할 수 있는 전하 전달 반응에 따른 부작용을 방지하고, 계면에서의 저항을 억제하는 역할을 할 수 있다. 이러한 혼합 전해질층으로 인해서 제1 전기변색층 또는 제2 전기변색층과 고체 전해질층의 계면에서의 이온 전달이 원활해 질 수 있으며, 이에 따라서 이온 전도도가 증가한다.This can prevent the side effects due to the charge transfer reaction that may occur due to the difference in the structure of the first electrochromic layer or the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer, and can suppress the resistance at the interface. Such a mixed electrolyte layer can smooth the ion transfer at the interface between the first electrochromic layer or the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer, thereby increasing the ionic conductivity.

또한, 상기 혼합 전해질층은 전체 100 중량부 대비, 상기 제1 전기변색층 또는 제2 전기변색층의 구성 성분 10 내지 90 중량부 및 상기 고체 전해질층의 구성 성분 10 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.The mixed electrolyte layer may include 10 to 90 parts by weight of the first electrochromic layer or the second electrochromic layer and 10 to 90 parts by weight of the component of the solid electrolyte layer, .

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 혼합 전해질층의 두께는 고체 전해질층 및 혼합 전해질층의 두께 총합 대비 10 내지 40%일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 25 내지 35%일 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, the thickness of the mixed electrolyte layer may be 10 to 40%, more specifically 25 to 35% of the total thickness of the solid electrolyte layer and the mixed electrolyte layer.

혼합 전해질층의 두께는 계면 저항도에 영향을 크게 미칠 수 있으며, 상기 범위를 벗어나는 두께를 가지는 경우에는 계면 저항 값이 불안정하여 원하는 이온 전도도를 얻을 수 없다.The thickness of the mixed electrolyte layer can greatly affect the interfacial resistance, and when the thickness is out of the above range, the interfacial resistance value is unstable and the desired ion conductivity can not be obtained.

구체적으로, 상기 혼합 전해질층의 두께는 50 내지 150nm일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 70 내지 120nm일 수 있다.Specifically, the thickness of the mixed electrolyte layer may be 50 to 150 nm, and more specifically 70 to 120 nm.

또한, 본 출원의 일 실시상태는 제1 전극을 준비하는 단계; 상기 제1 전극 상에 제1 전기 변색층을 형성하는 단계; 상기 제1 전기 변색층 상에 고체 전해질층을 형성하는 단계; 및 상기 고체 전해질층 상에 제2 전기변색층을 형성하는 단계; 상기 제2 전기변색층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 전기변색층 및 상기 제2 전기변색층과 상기 고체 전해질층 사이 중 적어도 하나에 혼합 전해질층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 혼합 전해질층을 형성하는 단계 및 상기 고체 전해질층을 형성하는 단계는 증착 공정에 의한 것인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법을 제공한다.In addition, one embodiment of the present application includes the steps of preparing a first electrode; Forming a first electrochromic layer on the first electrode; Forming a solid electrolyte layer on the first electrochromic layer; And forming a second electrochromic layer on the solid electrolyte layer; And forming a second electrode on the second electrochromic layer, wherein the step of forming a mixed electrolyte layer on at least one of the first electrochromic layer and the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer comprises: Wherein the step of forming the mixed electrolyte layer and the step of forming the solid electrolyte layer are performed by a vapor deposition process.

상기 제1 전극, 제2 전극, 제1 전기변색층, 제2 전기변색층, 혼합 전해질층 및 고체 전해질층에 관해서는 전술한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.The above description may be applied to the first electrode, the second electrode, the first electrochromic layer, the second electrochromic layer, the mixed electrolyte layer, and the solid electrolyte layer.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 혼합 전해질층을 형성하는 단계 및 상기 고체 전해질층을 형성하는 단계는 증착 공정 의한다. According to an embodiment of the present application, the step of forming the mixed electrolyte layer and the step of forming the solid electrolyte layer are performed by a deposition process.

본 출원의 일 실시상태에 따른 증착 공정은 무기 보호층을 증착시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 열화학 기상 증착법(thermal CVD), 플라즈마 증착법(PECVD) 및 대기압 증착법(APCVD)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.The deposition process according to one embodiment of the present application is not particularly limited as long as it can deposit an inorganic protective layer. However, the deposition process is not limited to a thermal CVD method, a plasma deposition method (PECVD), and an atmospheric pressure deposition method (APCVD) Which one is chosen.

이하, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 실시예를 통해 본 출원을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

애노드로 투명 ITO 전극 상에 산화니켈, 혼합 전해질층, 고체 전해질층 및 Al을 순서대로 증착시켰으며, 각각 O2 reactive, O2+N2 co-reactive, N2 reactive 및 Ar 스퍼터링의 방법으로 증착시켰다. 산화니켈은 타겟을 Ni로 하여 0.2 kW로 Ar 10 sccm, O2 10 sccm으로 증착하였으며, 2.00E+01 mtorr의 압력에서 2.6 W/cm2의 조건으로 수행하였다.NiO, a mixed electrolyte layer, a solid electrolyte layer and Al were sequentially deposited on a transparent ITO electrode as an anode, and were deposited by O 2 reactive, O 2 + N 2 co-reactive, N 2 reactive and Ar sputtering, respectively. . Nickel oxide was deposited with a target of Ni of 0.2 kW at Ar 10 sccm and O 2 at 10 sccm with a target of Ni, and was performed under the conditions of a pressure of 2.00E + 01 mtorr and a pressure of 2.6 W / cm 2 .

혼합 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.35 kW로 Ar 40 sccm, O2 10 sccm, N2 20 sccm으로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 4.55 W/cm2의 조건으로 수행하였으며, Ni를 타겟으로, 0.2 kW로 Ar 40 sccm, O2 10 sccm, N2 20 sccm으로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 2.6 W/cm2의 조건으로 수행하였다.The mixed electrolyte layer was deposited at a rate of 0.35 kW with Ar 40 sccm, O 2 10 sccm, and N 2 20 sccm with Li 3 PO 4 as the target, and was performed under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 4.55 W / cm 2 And Ni were deposited at 0.2 kW Ar, 40 sccm, O 2 10 sccm and N 2 20 sccm under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 2.6 W / cm 2 .

고체 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.35kW로 Ar 40 sccm, N2 20 sccm으로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 4.55 W/cm2의 조건으로 수행하였다.The solid electrolyte layer was deposited at a flow rate of 0.35 kW with Ar 3 sccm and N 2 20 sccm with Li 3 PO 4 as the target, and was performed under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 4.55 W / cm 2 .

Al은 Al을 타겟으로, 0.25kW로 Ar 40 sccm로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 3.25 W/cm2의 조건으로 수행하였다.Al was deposited on Al at a deposition rate of 0.25 kW Ar of 40 sccm under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 3.25 W / cm 2 .

실시예 2Example 2

혼합 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.4 kW로 N2를 15 sccm, 5.2 W/cm2으로 증착하였고, Ni를 타겟으로, N2 15 sccm으로 증착한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The mixed electrolyte layer was formed by depositing N 2 at 15 sccm and 5.2 W / cm 2 with a target of Li 3 PO 4 , 0.4 kW, and depositing Ni with a target of N 2 15 sccm, in the same manner as in Example 1 Respectively.

고체 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.4 kW로 N2 15 sccm으로 5.2 W/cm2의 조건으로 증착한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The solid electrolyte layer was formed in the same manner as in Example 1, except that Li 3 PO 4 was used as a target and the deposition was carried out under the condition of 5.2 kW / cm 2 at 0.4 kW and N 2 15 sccm.

실시예 3Example 3

혼합 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.25 kW로 N2를 30 sccm, 3.25 W/cm2으로 증착하였고, Ni를 타겟으로, N2 30 sccm으로 증착한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 수행하였다.Electrolyte layer is the same as Li 3 to PO 4 as a target, were deposited the N 2 to 0.25 kW to 30 sccm, 3.25 W / cm 2 , and the embodiment except that the deposition of Ni as the target, N 2 30 sccm Example 1 Respectively.

고체 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.25 kW로 N2 30 sccm으로 3.25 W/cm2의 조건으로 증착한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The solid electrolyte layer was formed in the same manner as in Example 1, except that Li 3 PO 4 was used as a target and the material was deposited at 0.25 kW under a condition of 3.25 W / cm 2 at 30 sccm of N 2 .

비교예 1Comparative Example 1

애노드로 투명 ITO 전극 상에 산화니켈, 혼합 전해질층, 고체 전해질층 및 Al을 순서대로 증착시켰으며, 각각 O2 reactive, O2+N2 co-reactive, N2 reactive 및 Ar 스퍼터링의 방법으로 증착시켰다. 산화니켈은 타겟을 Ni로 하여 0.2 kW로 Ar 10 sccm, O2 10 sccm으로 증착하였으며, 2.00E+01 mtorr의 압력에서 2.6 W/cm2의 조건으로 수행하였다.NiO, a mixed electrolyte layer, a solid electrolyte layer and Al were sequentially deposited on a transparent ITO electrode as an anode, and were deposited by O 2 reactive, O 2 + N 2 co-reactive, N 2 reactive and Ar sputtering, respectively. . Nickel oxide was deposited with a target of Ni of 0.2 kW at Ar 10 sccm and O 2 at 10 sccm with a target of Ni, and was performed under the conditions of a pressure of 2.00E + 01 mtorr and a pressure of 2.6 W / cm 2 .

고체 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.35kW로 Ar 40 sccm, N2 20 sccm으로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 4.55 W/cm2의 조건으로 수행하였다.The solid electrolyte layer was deposited at a flow rate of 0.35 kW with Ar 3 sccm and N 2 20 sccm with Li 3 PO 4 as the target, and was performed under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 4.55 W / cm 2 .

Al은 Al을 타겟으로, 0.25kW로 Ar 40 sccm로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 3.25 W/cm2의 조건으로 수행하였다.Al was deposited on Al at a deposition rate of 0.25 kW Ar of 40 sccm under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 3.25 W / cm 2 .

비교예 2Comparative Example 2

애노드로 투명 ITO 전극 상에 산화니켈, 혼합 전해질층, 고체 전해질층 및 Al을 순서대로 증착시켰으며, 각각 O2 reactive, O2+N2 co-reactive, N2 reactive 및 Ar 스퍼터링의 방법으로 증착시켰다. 산화니켈은 타겟을 Ni로 하여 0.2 kW로 Ar 10 sccm, O2 10 sccm으로 증착하였으며, 2.00E+01 mtorr의 압력에서 2.6 W/cm2의 조건으로 수행하였다.NiO, a mixed electrolyte layer, a solid electrolyte layer and Al were sequentially deposited on a transparent ITO electrode as an anode, and were deposited by O 2 reactive, O 2 + N 2 co-reactive, N 2 reactive and Ar sputtering, respectively. . Nickel oxide was deposited with a target of Ni of 0.2 kW at Ar 10 sccm and O 2 at 10 sccm with a target of Ni, and was performed under the conditions of a pressure of 2.00E + 01 mtorr and a pressure of 2.6 W / cm 2 .

혼합 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.35 kW로 Ar 40 sccm, O2 10 sccm, N2 20 sccm으로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 4.55 W/cm2의 조건으로 수행하였으며, Ni를 타겟으로, 0.2 kW로 Ar 40 sccm, O2 10 sccm, N2 20 sccm으로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 2.6 W/cm2의 조건으로 증착시간을 기존 대비 1/3 정도의 수준으로 조절하여 수행하였다.The mixed electrolyte layer was deposited at a rate of 0.35 kW with Ar 40 sccm, O 2 10 sccm, and N 2 20 sccm with Li 3 PO 4 as the target, and was performed under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 4.55 W / cm 2 , Ni was deposited at 0.2 kW Ar 40 sccm, O 2 10 sccm, and N 2 20 sccm, and the deposition time was changed from 1/3 to 1/10 under conditions of a pressure of 1.00E + 01 mtorr and a pressure of 2.6 W / cm 2 Of the total.

고체 전해질층은 Li3PO4를 타겟으로, 0.35kW로 Ar 40 sccm, N2 20 sccm으로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 4.55 W/cm2의 조건으로 수행하였다.The solid electrolyte layer was deposited at a flow rate of 0.35 kW with Ar 3 sccm and N 2 20 sccm with Li 3 PO 4 as the target, and was performed under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 4.55 W / cm 2 .

Al은 Al을 타겟으로, 0.25kW로 Ar 40 sccm로 증착하였으며, 1.00E+01 mtorr의 압력에서 3.25 W/cm2의 조건으로 수행하였다.Al was deposited on Al at a deposition rate of 0.25 kW Ar of 40 sccm under the conditions of 1.00E + 01 mtorr and 3.25 W / cm 2 .

실험예Experimental Example

상기 실시예 1 내지 3에 따른 혼합 전해질층 및 고체 전해질층의 구성비는 각각 하기 표 1 및 2와 같다.The composition ratios of the mixed electrolyte layer and solid electrolyte layer according to Examples 1 to 3 are shown in Tables 1 and 2, respectively.

혼합 전해질층The mixed electrolyte layer LiLi PP OO NN NiNi N/PN / P N/(Li+P)N / (Li + P) 실시예 1Example 1 20.220.2 5.45.4 48.148.1 1One 25.425.4 0.1850.185 0.0390.039 실시예 2Example 2 20.220.2 5.75.7 48.448.4 1One 24.724.7 0.1750.175 0.0390.039 실시예 3Example 3 15.315.3 4.14.1 50.450.4 0.90.9 28.928.9 0.2200.220 0.0460.046

고체 전해질층The solid electrolyte layer LiLi PP OO NN N/PN / P 실시예 1Example 1 40.140.1 13.613.6 44.944.9 0.30.3 0.0220.022 실시예 2Example 2 34.934.9 15.815.8 48.448.4 0.40.4 0.0250.025 실시예 3Example 3 38.238.2 14.414.4 46.546.5 0.70.7 0.0490.049

제조 결과, 실시예 1 내지 3은 혼합 전해질층이 90 nm로 형성되었으며, 비교예 2는 혼합 전해질층이 30 nm로 형성된 것을 확인할 수 있었다. 실시예 1, 비교예 1 및 2를 찍은 사진은 도 2와 같다.As a result, it was confirmed that the mixed electrolyte layer was formed at 90 nm in Examples 1 to 3, and the mixed electrolyte layer was formed at 30 nm in Comparative Example 2. The photographs of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIG.

이 후, 실시예 1, 비교예 1 및 2에 의한 전기변색소자를 이용하여 계면 저항을 확인한 결과는 도 3과 같다. 도 3을 참고하면, 실시예 1에 의한 혼합 전해질층이 혼합 전해질층이 없는 비교예 1에 비해서 안정적인 계면 저항값을 보이는 것을 확인할 수 있으며, 혼합 전해질층의 두께가 30 nm인 경우에는 혼합 전해질층 자체가 불안정하여 여러 계면 저항값을 나타낸다는 것을 알 수 있었다.Thereafter, the results of confirming the interface resistance using the electrochromic device according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Fig. Referring to FIG. 3, it can be seen that the mixed electrolyte layer according to Example 1 exhibits a stable interface resistance value as compared with Comparative Example 1 without the mixed electrolyte layer. When the thickness of the mixed electrolyte layer is 30 nm, And it was found that it exhibited various interfacial resistance values due to its instability.

100: 제1 전극
200: 제1 전기변색층
300: 혼합 전해질층
400: 제2 전기변색층
100: first electrode
200: first electrochromic layer
300: mixed electrolyte layer
400: second electrochromic layer

Claims (23)

제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 전기변색층;
상기 제1 전기변색층 상의 일부에 배치되는 고체 전해질층;
상기 고체 전해질층 상에 배치되는 제2 전기변색층;
상기 제2 전기변색층 상에 배치되는 제2 전극; 및
상기 제1 전기변색층 및 상기 제2 전기변색층과 상기 고체 전해질층 사이 중 적어도 하나에 배치되는 혼합 전해질층을 포함하고,
상기 혼합 전해질층은 상기 제1 전기변색층 또는 상기 제2 전기변색층의 구성 성분 중 적어도 일부 및 상기 고체 전해질층의 구성 성분 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
A first electrode;
A first electrochromic layer disposed on the first electrode;
A solid electrolyte layer disposed on a part of the first electrochromic layer;
A second electrochromic layer disposed on the solid electrolyte layer;
A second electrode disposed on the second electrochromic layer; And
And a mixed electrolyte layer disposed in at least one of the first electrochromic layer and the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer,
Wherein the mixed electrolyte layer comprises at least a part of constituent components of the first electrochromic layer or the second electrochromic layer and at least a part of constituent components of the solid electrolyte layer.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 전기변색층 및 제2 전기변색층은 각각 독립적으로, NiOa, NiObHc, LiNiO2, V2O5, WO3, Bi2O3, CoO, MoO3, Nb2O5 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며,
상기 a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,
c는 0 내지 4의 정수인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method according to claim 1,
The first electrochromic layer and the second electrochromic layer are each independently, NiOa, NiObHc, LiNiO 2, V 2 O 5, WO 3, Bi 2 O 3, CoO, MoO 3, Nb 2 O 5 and TiO 2 And at least one selected from the group consisting of
Each of a and b is independently an integer of 1 to 3,
and c is an integer of 0 to 4.
청구항 1에 있어서,
상기 고체 전해질층은 무기 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method according to claim 1,
Wherein the solid electrolyte layer comprises an inorganic electrolyte.
청구항 3에 있어서,
상기 혼합 전해질층 및 무기 전해질은 LiXON을 포함하며,
상기 X는 P, Si, Vi, S 및 B로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전기변색소자:
The method of claim 3,
Wherein the mixed electrolyte layer and the inorganic electrolyte contain LiXON,
Wherein X is at least one selected from the group consisting of P, Si, Vi, S, and B. 15. The electrochromic device according to claim 1,
청구항 3에 있어서,
상기 무기 전해질은 LiPON(lithium phosphorous oxynitride), LiSiPON(lithium silicon phosphorous oxynitride), LiSiON(lithium silicon oxynitride), LiSON(lithium Surfide phosphorous oxynitride), LiBO(lithium boron oxide), LiSiPO(lithium silicon phosphorous oxide), LiViSiO(lithium virginium silicon oxyide) 및 LiBPON(lithium boron phosphorous oxynitride)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 3,
The inorganic electrolyte may be at least one selected from the group consisting of lithium phosphorous oxynitride (LiPON), lithium silicon phosphorous oxynitride (LiSiPON), lithium silicon oxynitride (LiSiON), lithium borosilicate oxide (LiSON), lithium boron oxide (LiBO), lithium silicon phosphorous oxide wherein the electrochromic device comprises at least one selected from the group consisting of lithium bis (silicon oxynitride) and lithium boron phosphorous oxynitride (LiBPON).
청구항 4에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 N/X는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 4,
Wherein N / X of the mixed electrolyte layer is 0.1 to 0.5.
청구항 4에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 N/(Li+X)는 0.01 내지 0.06인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 4,
Wherein the mixed electrolyte layer has an N / (Li + X) of 0.01 to 0.06.
청구항 4에 있어서,
상기 무기 전해질의 N/X는 0.02 내지 0.05인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 4,
Wherein N / X of the inorganic electrolyte is 0.02 to 0.05.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합 전해질층은 전체 100 중량부 대비, 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 구성 성분 10 내지 90 중량부 및 상기 고체 전해질층의 구성 성분 10 내지 90 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method according to claim 1,
Wherein the mixed electrolyte layer comprises 10 to 90 parts by weight of the constituent components of the first electrode or the second electrode and 10 to 90 parts by weight of the constituent components of the solid electrolyte layer with respect to 100 parts by weight of the total electrolyte.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 두께는 고체 전해질층 및 혼합 전해질층의 두께 총합 대비 10 내지 40%인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the mixed electrolyte layer is 10 to 40% of the total thickness of the solid electrolyte layer and the mixed electrolyte layer.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 두께는 50 내지 150nm인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method according to claim 1,
Wherein the mixed electrolyte layer has a thickness of 50 to 150 nm.
제1 전극을 준비하는 단계;
상기 제1 전극 상에 제1 전기 변색층을 형성하는 단계;
상기 제1 전기 변색층 상에 고체 전해질층을 형성하는 단계; 및
상기 고체 전해질층 상에 제2 전기변색층을 형성하는 단계;
상기 제2 전기변색층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 전기변색층 및 상기 제2 전기변색층과 상기 고체 전해질층 사이 중 적어도 하나에 혼합 전해질층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며,
상기 혼합 전해질층을 형성하는 단계 및 상기 고체 전해질층을 형성하는 단계는 증착 공정에 의한 것인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
Preparing a first electrode;
Forming a first electrochromic layer on the first electrode;
Forming a solid electrolyte layer on the first electrochromic layer; And
Forming a second electrochromic layer on the solid electrolyte layer;
And forming a second electrode on the second electrochromic layer,
Further comprising the step of forming a mixed electrolyte layer in at least one of the first electrochromic layer and the second electrochromic layer and the solid electrolyte layer,
Wherein the step of forming the mixed electrolyte layer and the step of forming the solid electrolyte layer are performed by a vapor deposition process.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 전기변색층 및 제2 전기변색층은 각각 독립적으로, NiOa, NiObHc, LiNiO2, V2O5, WO3, Bi2O3, CoO, MoO3, Nb2O5 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며,
상기 a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,
c는 0 내지 4의 정수인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
The method of claim 12,
The first electrochromic layer and the second electrochromic layer are each independently, NiOa, NiObHc, LiNiO 2, V 2 O 5, WO 3, Bi 2 O 3, CoO, MoO 3, Nb 2 O 5 and TiO 2 And at least one selected from the group consisting of
Each of a and b is independently an integer of 1 to 3,
and c is an integer of 0 to 4.
청구항 12에 있어서,
상기 고체 전해질층은 무기 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein the solid electrolyte layer comprises an inorganic electrolyte.
청구항 14에 있어서,
상기 혼합 전해질층 및 무기 전해질은 LiXON을 포함하며,
상기 X는 P, Si, S 및 B로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the mixed electrolyte layer and the inorganic electrolyte contain LiXON,
Wherein X is at least one selected from the group consisting of P, Si, S and B. 13. The electrochromic device according to claim 1,
청구항 14에 있어서,
상기 무기 전해질은 LiPON(lithium phosphorous oxynitride), LiSiPON(lithium silicon phosphorous oxynitride), LiSiON(lithium silicon oxynitride), LiSON(lithium Surfide phosphorous oxynitride), LiBO(lithium boron oxide), LiSiPO(lithium silicon phosphorous oxide), LiViSiO(lithium virginium silicon oxyide) 및 LiBPON(lithium boron phosphorous oxynitride)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
15. The method of claim 14,
The inorganic electrolyte may be at least one selected from the group consisting of lithium phosphorous oxynitride (LiPON), lithium silicon phosphorous oxynitride (LiSiPON), lithium silicon oxynitride (LiSiON), lithium borosilicate oxide (LiSON), lithium boron oxide (LiBO), lithium silicon phosphorous oxide wherein the organic electrochromic device comprises at least one selected from the group consisting of lithium metal oxide (LiNbO) and lithium boron phosphorous oxynitride (LiBPON).
청구항 15에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 N/X는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein N / X of the mixed electrolyte layer is 0.1 to 0.5.
청구항 15에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 N/(Li+X)는 0.01 내지 0.06인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the mixed electrolyte layer has an N / (Li + X) of 0.01 to 0.06.
청구항 15에 있어서,
상기 무기 전해질의 N/X는 0.02 내지 0.05인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein N / X of the inorganic electrolyte is 0.02 to 0.05.
청구항 12에 있어서,
상기 혼합 전해질층은 전체 100 중량부 대비, 상기 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 구성 성분 10 내지 90 중량부 및 상기 고체 전해질층의 구성 성분 10 내지 90 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein the mixed electrolyte layer comprises 10 to 90 parts by weight of the constituent components of the first electrode or the second electrode and 10 to 90 parts by weight of the constituent components of the solid electrolyte layer, Gt;
청구항 12에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 두께는 고체 전해질층 및 혼합 전해질층의 두께 총합 대비 10 내지 40%인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein the thickness of the mixed electrolyte layer is 10 to 40% of the total thickness of the solid electrolyte layer and the mixed electrolyte layer.
청구항 12에 있어서,
상기 혼합 전해질층의 두께는 50 내지 150nm인 것을 특징으로 하는 전기변색소자 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein the mixed electrolyte layer has a thickness of 50 to 150 nm.
청구항 12에 있어서,
상기 증착 공정은 열화학 기상 증착법(thermal CVD), 플라즈마 증착법(PECVD), 물리적 기상 증착법(PVD), 원자층 증착법(ALD), 펄스드 레이저 증착법(PLD), 펄스드 스퍼터링 증착법(PSD) 및 대기압 증착법(APCVD)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 전기변색소자 제조방법.
The method of claim 12,
The deposition process may be performed by a variety of methods including thermal CVD, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), physical vapor deposition (PVD), atomic layer deposition (ALD), pulsed laser deposition (PLD), pulsed sputtering deposition (PSD) (APCVD). &Lt; / RTI &gt;
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KR20220120915A (en) * 2021-02-24 2022-08-31 광운대학교 산학협력단 Gradual transmittance controllable spatial light modulator for implementing hologram and fabricating method thereof

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