氧化鎳基電致變色薄膜與器件研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 18:37
氧化鎳(NiO)作為一種重要的無(wú)機(jī)電致變色材料,具有價(jià)格低廉、光學(xué)對(duì)比度大的優(yōu)點(diǎn),在智能窗等領(lǐng)域常作為互補(bǔ)型電致變色器件的陽(yáng)極變色層。提高NiO薄膜的電致變色性能與循環(huán)穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)氧化鎳基電致變色器件大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。本文從NiO薄膜的電致變色機(jī)制和制備方法入手,重點(diǎn)研究和總結(jié)了優(yōu)化電致變色性能的幾種手段,介紹了基于陽(yáng)極電致變色材料NiO的電致變色器件,并就NiO薄膜電致變色的衰退機(jī)制和其對(duì)器件實(shí)際應(yīng)用的限制進(jìn)行了探討,提出了提高器件循環(huán)壽命的有效措施,最后總結(jié)了氧化鎳基電致變色器件的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢(shì)。
【文章來(lái)源】:真空與低溫. 2020,26(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:16 頁(yè)
【部分圖文】:
柔性和儲(chǔ)能式ECDs
近年來(lái),制備具有分層結(jié)構(gòu)和框架支撐的納米Ni O薄膜已經(jīng)得到了學(xué)者們廣泛的關(guān)注和研究,Zhu等[53]開發(fā)了一種簡(jiǎn)便的方法來(lái)制造微納分層Ni O薄膜,在550 nm處,分層Ni O膜著色狀態(tài)和褪色狀態(tài)之間的透射率變化達(dá)到64.5%,分層結(jié)構(gòu)的引入有效地降低了離子擴(kuò)散阻力和電子轉(zhuǎn)移阻力,因此與普通的Ni O薄膜相比,分層Ni O薄膜具有更出色的電致變色光學(xué)調(diào)控能力。Bo等[49]采用溶劑熱法制備了具有新穎分層結(jié)構(gòu)的Ni O/Ti O2復(fù)合膜,如圖5(d)~(i)所示,Ti O2四方納米棒結(jié)構(gòu)為在其上生長(zhǎng)的Ni O膜提供了三維框架,使Ni O膜具有銀耳狀多孔結(jié)構(gòu),與純Ni O膜相比,Ni O/Ti O2膜在透明和深棕色之間表現(xiàn)出更好的可逆顏色變化,3 000次循環(huán)后,Ni O/Ti O2膜仍具有67%的大光學(xué)調(diào)制幅度,著色效率達(dá)到147.6 cm2·C-1,遠(yuǎn)高于純Ni O膜,這些結(jié)果表明,由Ti O2納米棒和Ni O納米顆粒組成的互穿結(jié)構(gòu)有利于提高Ni O薄膜的光學(xué)調(diào)制幅度和著色效率。3.3 引入復(fù)合材料的優(yōu)化法
聚苯胺是一種有機(jī)電致變色材料,具有良好的贗電容性而常被用于超級(jí)電容器電極中,Jamdegni等[57]制備了基于Ni O的官能化聚苯胺(PANI)的復(fù)合薄膜電極,如圖7(a)~(d)所示,通過(guò)連接劑3-APTS在Ni O和PANI之間架起了橋梁并保證兩者間的強(qiáng)相互作用,制備的PANI-f Ni O復(fù)合薄膜電極具有從透明到黑色的顏色轉(zhuǎn)換功能,電致變色性能優(yōu)異,具有138 cm2·C-1的高著色效率和高達(dá)7 000個(gè)循環(huán)的超長(zhǎng)壽命,六角形納米顆粒構(gòu)成的離子擴(kuò)散通道使薄膜具有著色1.5 s和褪色2 s的出色響應(yīng)速度,如圖7(e)~(f)所示。圖7 Ni O、PANI及PANI-f Ni O復(fù)合薄膜性能對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]NiO/PB復(fù)合電致變色薄膜的制備及其性能研究[J]. 岳言芳,李海增,李克睿,王金敏,張青紅,李耀剛,陳培,王宏志. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]All-solid-state electrochromic devices based on WO3‖NiO films: material developments and future applications[J]. Ding Zhou,Dong Xie,Xinhui Xia,Xiuli Wang,Changdong Gu,Jiangping Tu. Science China(Chemistry). 2017(01)
本文編號(hào):3476259
【文章來(lái)源】:真空與低溫. 2020,26(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:16 頁(yè)
【部分圖文】:
柔性和儲(chǔ)能式ECDs
近年來(lái),制備具有分層結(jié)構(gòu)和框架支撐的納米Ni O薄膜已經(jīng)得到了學(xué)者們廣泛的關(guān)注和研究,Zhu等[53]開發(fā)了一種簡(jiǎn)便的方法來(lái)制造微納分層Ni O薄膜,在550 nm處,分層Ni O膜著色狀態(tài)和褪色狀態(tài)之間的透射率變化達(dá)到64.5%,分層結(jié)構(gòu)的引入有效地降低了離子擴(kuò)散阻力和電子轉(zhuǎn)移阻力,因此與普通的Ni O薄膜相比,分層Ni O薄膜具有更出色的電致變色光學(xué)調(diào)控能力。Bo等[49]采用溶劑熱法制備了具有新穎分層結(jié)構(gòu)的Ni O/Ti O2復(fù)合膜,如圖5(d)~(i)所示,Ti O2四方納米棒結(jié)構(gòu)為在其上生長(zhǎng)的Ni O膜提供了三維框架,使Ni O膜具有銀耳狀多孔結(jié)構(gòu),與純Ni O膜相比,Ni O/Ti O2膜在透明和深棕色之間表現(xiàn)出更好的可逆顏色變化,3 000次循環(huán)后,Ni O/Ti O2膜仍具有67%的大光學(xué)調(diào)制幅度,著色效率達(dá)到147.6 cm2·C-1,遠(yuǎn)高于純Ni O膜,這些結(jié)果表明,由Ti O2納米棒和Ni O納米顆粒組成的互穿結(jié)構(gòu)有利于提高Ni O薄膜的光學(xué)調(diào)制幅度和著色效率。3.3 引入復(fù)合材料的優(yōu)化法
聚苯胺是一種有機(jī)電致變色材料,具有良好的贗電容性而常被用于超級(jí)電容器電極中,Jamdegni等[57]制備了基于Ni O的官能化聚苯胺(PANI)的復(fù)合薄膜電極,如圖7(a)~(d)所示,通過(guò)連接劑3-APTS在Ni O和PANI之間架起了橋梁并保證兩者間的強(qiáng)相互作用,制備的PANI-f Ni O復(fù)合薄膜電極具有從透明到黑色的顏色轉(zhuǎn)換功能,電致變色性能優(yōu)異,具有138 cm2·C-1的高著色效率和高達(dá)7 000個(gè)循環(huán)的超長(zhǎng)壽命,六角形納米顆粒構(gòu)成的離子擴(kuò)散通道使薄膜具有著色1.5 s和褪色2 s的出色響應(yīng)速度,如圖7(e)~(f)所示。圖7 Ni O、PANI及PANI-f Ni O復(fù)合薄膜性能對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]NiO/PB復(fù)合電致變色薄膜的制備及其性能研究[J]. 岳言芳,李海增,李克睿,王金敏,張青紅,李耀剛,陳培,王宏志. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]All-solid-state electrochromic devices based on WO3‖NiO films: material developments and future applications[J]. Ding Zhou,Dong Xie,Xinhui Xia,Xiuli Wang,Changdong Gu,Jiangping Tu. Science China(Chemistry). 2017(01)
本文編號(hào):3476259
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