Recently, with the expansion of the application of electrochromic devices (ECDs) to smart eyewear, the demand for safety in ECDs has increased. Gel polymer electrolytes (GPEs) have less risk of leakage and high ionic conductivity, making them suitable for smart eyewear. In this study, ECD was fabricated by in situ curing an electrolyte precursor based on poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (PEGMEMA) monomer and poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDMA) cross-linker between WO₃ and NiO electrochromic layers. Electrochromic properties of ECDs, optical density and response time, and the ionic conductivity of the electrolyte tended to improve when the ratio of PEGMEMA to PEGDMA was 10:1 but showed degraded properties at higher or lower ratios. The result can be understood because the density of the network due to the cross-linker content affects the cross-linking efficiency and the movement of ions and suggests the need for optimizing the cross-linker content for the in situ preparation of GPEs.

최근 전기변색소자의 스마트 아이웨어 등으로의 응용에 의해 안전성에 대한 요구가 보다 높아지고 있다. 고분자 젤 전해질은 누액의 위험이 적어서 안전하고, 높은 이온전도도를 나타내어 스마트 아이웨어의 응용에 적합하다. 본 연구에서는 poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate(PEGMEMA) 모노머와 poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDMA) 가교제 기반의 전해질 전구체를 WO₃ 층과 NiO 층의 사이에서 in situ 경화하여 ECD를 제작하였다. 제작된 ECD의 광학밀도와 반응속도 등 전기변색특성과 전해질의 이온전도도는 PEGMEMA와 PEGDMA의 비율이 10:1 일 때 가장 우수한 특성을 나타내었으며 이보다 높거나 낮은 비율에서는 저조한 특성을 나타내었다. 이 결과는 가교제의 함량에 의한 네트워크의 조밀함이 가교의 효율성 및 이온의 이동에 영향을 주기 때문인 것으로 이해할 수 있고, 고분자 젤 전해질의 in situ 형성에서 가교제 함량 최적화의 필요성을 제시한다.

Keywords: gel electrolytes, in situ preparation, electrochromic devices, WO₃, NiO.