電致變色是指材料在外加電場的作用下由于離子/電子的嵌入/脫出而引起的光學(xué)屬性的變化（如顏色、透射率、反射率、吸收率等）。三氧化鎢是一種較為常用的無機電致變色材料,非晶的三氧化鎢由于疏松的結(jié)構(gòu),離子/電子在脫嵌過程中其響應(yīng)速度快,但多次循環(huán)后,內(nèi)部疏松結(jié)構(gòu)坍塌,因此穩(wěn)定性差。增加結(jié)晶度可以提高循環(huán)穩(wěn)定性,但較致密有序的原子排列,造成離子/電子脫嵌速度慢,因此控制和選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶度,對材料電致變色性能的影響極為重要。因此,本文通過調(diào)控不同結(jié)晶度三氧化鎢薄膜,研究結(jié)晶度對響應(yīng)時間、循環(huán)穩(wěn)定性等電致變色性能的影響,從而獲得優(yōu)化的結(jié)晶度,滿足其在使用過程中響應(yīng)時間及循環(huán)壽命的要求。首先,利用電沉積方法,制備出了非晶的三氧化鎢薄膜,研究沉積時間對電致變色性能的影響。隨著電沉積時間的增加,光學(xué)調(diào)制范圍和著色效率逐漸增大,褪色時間逐漸增加,而著色時間減小,主要是由于沉積時間的不同導(dǎo)致了形貌差異。在1000 s電沉積時間下所制備的三氧化鎢薄膜體現(xiàn)出83%的較大光學(xué)調(diào)制范圍、4 s的平均響應(yīng)時間以及83 cm~2·C^-1的較高著色效率。為了精確控制結(jié)晶度,利用溶膠-凝膠法,通過調(diào)控反... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 電致變色材料分類
        1.2.1 過渡金屬氧化物
        1.2.2 導(dǎo)電聚合物類
        1.2.3 其他電致變色材料
    1.3 三氧化鎢電致變色材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 0D納米結(jié)構(gòu)
        1.3.2 1D納米結(jié)構(gòu)
        1.3.3 2D納米結(jié)構(gòu)
        1.3.4 3D納米結(jié)構(gòu)
    1.4 課題研究目的及主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及表征
    2.1 實驗儀器和設(shè)備
    2.2 實驗試劑
    2.3 材料表征
        2.3.1 SEM測試
        2.3.2 XRD測試
        2.3.3 TEM測試
    2.4 三氧化鎢薄膜的電致變色性能表征
        2.4.1 循環(huán)伏安測試
        2.4.2 透過率測試
        2.4.3 著色效率測試
        2.4.4 響應(yīng)時間測試
        2.4.5 循環(huán)穩(wěn)定性能測試
        2.4.6 離子擴散系數(shù)測試
        2.4.7 色度分析
第3章 電沉積法制備非晶三氧化鎢薄膜
    3.1 三氧化鎢薄膜的制備
        3.1.1 ITO基底清洗
        3.1.2 電沉積制備三氧化鎢薄膜
    3.2 三氧化鎢薄膜的結(jié)構(gòu)形貌分析
        3.2.1 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.2 形貌表征
    3.3 沉積時間對電致變色性能的影響
        3.3.1 光學(xué)調(diào)制范圍
        3.3.2 響應(yīng)時間
        3.3.3 著色效率
        3.3.4 循環(huán)穩(wěn)定性
        3.3.5 紅外發(fā)射率
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)晶度對電致變色影響的研究
    4.1 不同結(jié)晶度三氧化鎢的制備與表征
        4.1.1 三氧化鎢粒子的制備
        4.1.2 三氧化鎢粒子形貌表征
        4.1.3 三氧化鎢粒子成分分析
        4.1.4 三氧化鎢的結(jié)晶度計算
    4.2 不同結(jié)晶度三氧化鎢薄膜的制備和表征
        4.2.1 三氧化鎢薄膜的制備
        4.2.2 三氧化鎢薄膜的形貌表征
    4.3 結(jié)晶度對薄膜電致變色性能影響的研究
        4.3.1 循環(huán)伏安特性
        4.3.2 光學(xué)調(diào)制范圍
        4.3.3 響應(yīng)時間
        4.3.4 循環(huán)穩(wěn)定性
        4.3.5 著色效率
        4.3.6 品質(zhì)因子
    4.4 本章小結(jié)
第5章 電致變色器件組裝和性能測試
    5.1 電致變色器件的結(jié)構(gòu)
    5.2 電致變色性能測試
        5.2.1 光譜透過率
        5.2.2 色度分析
        5.2.3 響應(yīng)時間
        5.2.4 循環(huán)穩(wěn)定性
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電致變色材料的變色機理及其研究進(jìn)展[J]. 沈慶月,陸春華,許仲梓.  材料導(dǎo)報. 2007(S1)

博士論文
[1]三氧化鎢基無機電致變色薄膜材料設(shè)計、制備與性能研究[D]. 李海增.東華大學(xué) 2016
[2]金屬氧化物基電致變色薄膜的制備及性能改善[D]. 蔡國發(fā).浙江大學(xué) 2014
[3]摻雜型鑭錳氧化物的制備及其紅外發(fā)射率研究[D]. 申星梅.南京航空航天大學(xué) 2010

碩士論文
[1]三維有序大孔氧化鎢電致變色薄膜的制備及其性能研究[D]. 孔祥萍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3691461