【摘要】：電致變色器件(ECD)由于其顏色多樣、可控性強(qiáng)以及能耗低等優(yōu)勢(shì),在溫控智能窗戶、新型顯示屏、電子書以及智能可穿戴等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來,隨著電子器件向小型化、柔性化、輕量化發(fā)展,可彎曲的ECD受到廣泛的關(guān)注。然而,目前廣泛用于ECD的氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電膜存在價(jià)格高、易碎、不耐彎折等缺點(diǎn),嚴(yán)重阻礙了柔性ECD的發(fā)展。在眾多的ITO導(dǎo)電膜的替代材料中,金屬納米網(wǎng)格導(dǎo)電膜因其優(yōu)異的機(jī)械柔性和導(dǎo)電透光性能受到極大的關(guān)注,然而由于易受空氣、溫度等環(huán)境影響發(fā)生腐蝕,限制了其在柔性ECD中的應(yīng)用�；诖�,本工作從以下兩個(gè)方面來研制超薄、高柔性、性能優(yōu)異的ECD。首先,本工作利用靜電紡絲與真空鍍膜的方法,制備出網(wǎng)絡(luò)狀的銀納米絲(Ag NN)。該納米絲特有的中空槽狀結(jié)構(gòu)能夠大大提高導(dǎo)電薄膜的機(jī)械耐彎折與拉伸的能力。同時(shí)納米絲具有極高的長(zhǎng)徑比,可大大減少納米絲之間的節(jié)點(diǎn)數(shù),提高薄膜的電導(dǎo)率。其次,為了提高Ag NN薄膜的結(jié)合力和化學(xué)穩(wěn)定性,本工作成功構(gòu)筑WO_3/AgNN/PEDOT:PSS的“三明治”結(jié)構(gòu)復(fù)合柔性ECD電極。W03底層的引入可有效提高薄膜的結(jié)合力,而PEDOT:PSS頂部涂層的使用,可大幅度提高薄膜的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過優(yōu)化,“三明治”結(jié)構(gòu)復(fù)合ECD電極具有良好的透光導(dǎo)電性能,在平均透光率88.8%時(shí),薄膜的方塊電阻低至7.9Ω sq-1。復(fù)合薄膜在5 mm曲率半徑的彎折度下重復(fù)彎曲5000次,其方阻僅增大了 1.77 Ωsq-1;當(dāng)拉伸至形變100%時(shí),其方阻僅增大了 7.04 Ωsq-1;在扭曲720°的情況下依然保持良好的導(dǎo)電性。在ECD的應(yīng)用中,WO_3/AgNN/PEDOT:PSS/WO_3復(fù)合電致變色薄膜經(jīng)過3000圈循環(huán)伏安測(cè)試后依然保持較好的穩(wěn)定性;著、褪色時(shí)間分別低至1.82、0.75 s;具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性,在三電極系統(tǒng)中循環(huán)30000 s之后,依然保持初始狀態(tài)86%的光學(xué)對(duì)比度。電致變色薄膜成功在PET、PE家用保鮮膜、PDMS和Ecoflex基底上構(gòu)筑,可在不同的柔性基底表面制備ECD。最后,該柔性ECD可作為電容器進(jìn)行能量的存儲(chǔ),在恒電流階躍測(cè)試電容充放電穩(wěn)定性中,表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性和比電容量。
【圖文】：

１．２．２碳納米管逡逑碳納米管（Ｃａｒｂｏｎ邋Ｎａｎｏｔｕｂｅ，ＣＮＴ）是厚度有一層或多層單原子層厚的薄片，逡逑具有開放或者封閉端口的無縫圓柱形納米結(jié)構(gòu)，如圖１－２所示。碳納米管第一次逡逑被實(shí)驗(yàn)觀察是在２０世紀(jì)９０年代初期１Ｍ。隨后的十年間，又對(duì)碳納米管的基本逡逑傳輸特性進(jìn)行了研宄［３２＿３４】。逡逑＜邐＾邋＾邐？逡逑１－２邋ｎｍ邐２－２５邋ｎｍ逡逑圖１－２碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖Ｍ逡逑研究發(fā)現(xiàn)單個(gè)碳納米管中，具有超過１００邋000邋ｃｍ２邋Ｖｆ的電子遷移率１３６１、１０９逡逑Ａｃｍ＿２的電流承載量【３７］，以及超過１０５的電流開關(guān)比［３８］。這些令人驚奇的電學(xué)、逡逑光學(xué)、機(jī)械性能讓人們對(duì)碳納米管寄予厚望。在自然條件下，碳納米管呈現(xiàn)出良逡逑３逡逑

１．２．２碳納米管逡逑碳納米管（Ｃａｒｂｏｎ邋Ｎａｎｏｔｕｂｅ，ＣＮＴ）是厚度有一層或多層單原子層厚的薄片，逡逑具有開放或者封閉端口的無縫圓柱形納米結(jié)構(gòu)，如圖１－２所示。碳納米管第一次逡逑被實(shí)驗(yàn)觀察是在２０世紀(jì)９０年代初期１Ｍ。隨后的十年間，又對(duì)碳納米管的基本逡逑傳輸特性進(jìn)行了研宄［３２＿３４】。逡逑＜邐＾邋＾邐？逡逑１－２邋ｎｍ邐２－２５邋ｎｍ逡逑圖１－２碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖Ｍ逡逑研究發(fā)現(xiàn)單個(gè)碳納米管中，具有超過１００邋000邋ｃｍ２邋Ｖｆ的電子遷移率１３６１、１０９逡逑Ａｃｍ＿２的電流承載量【３７］，，以及超過１０５的電流開關(guān)比［３８］。這些令人驚奇的電學(xué)、逡逑光學(xué)、機(jī)械性能讓人們對(duì)碳納米管寄予厚望。在自然條件下，碳納米管呈現(xiàn)出良逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.2;TN389

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2614734