电荷平衡物种对多酸电致变色器件性能提升的研究
发布时间：2021-07-18 09:49
用电致变色材料组装而成的器件叫做电致变色器件（electrochromic devices,ECDs）。多金属氧酸盐（POMs）也称金属氧簇化合物,是一种性能优异的电致变色（electrochromism,EC）材料。但是由多酸为EC材料的完整结构的ECD的研究却不多,POMs由三维紧密堆积的金属氧化物骨架组成。通常具有良好的氧化还原可逆性质,可以接受电子而成为混合价态的配合物且结构基本不变。多酸因其独特的性质,在电致变色领域存在广阔的应用前景,从而受到越来越多的关注。电致变色在节能智能窗,光调制光学器件,军事伪装和透明显示器等方面具有很广泛的应用。电致变色器件主要由导电基底、电致变色材料层、电解质层和电荷（离子）平衡（存储）层组成。其中,电致变色层是器件能够获得变色性能的最关键部分,其他部分可以使EC层的变色性能得到最大程度的展现。由于ECD是多层结构的器件,各个部分相互配合,才能得到性能最优的ECD,建立高效的EC系统。在电致变色器件中,电荷（离子）平衡（存储）层是器件的重要组成部分。电荷（离子）平衡（存储）层能起到能量储存,平衡电荷的作用,将大大提高电致变色器件的性能。与EC层相...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电致变色器件的结构类型类型1如图1-1a所示，工作电极和对电极都为导电玻璃
第一章前言42。在-0.7V~+0.7V的电压下，在630nm处的ΔT可以达到55.6%。且可在深蓝色、绿色、无色间转换。在进行5000次循环后仍可保持90%的光学对比度。图1-2纳米结构介孔Ni-PANI薄膜电极电聚合的原理图联吡啶类化合物是研究比较多的一大类电致变色材料。1,1’取代的4,4’-联吡啶类化合物是联吡啶类化合物的代表，俗称紫罗精。有机单体分子如咔挫类、苯醌类，甲氧基联苯类，等也具有可逆的氧化还原反应而显示电致变色性能。MetinAk的课题组用电化学聚合得到二硫键对称连接的咔唑衍生物[29]，这种导电聚合物膜显示出了高达62.5%的光学对比度，并且在中性状态下表现出良好的光学透明性。由于高的光学对比度值和良好的转换性能，成为一种在智能窗户上有巨大应用潜力的电致变色材料。1.2.2无机电致变色材料无机变色材料主要包括过渡金属氧化物和普鲁士蓝。如图1-3所示，过渡金属氧化物电致变色材料主要是Ti、V、CR、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等元素的氧化物，按照在着色态发生氧化还原反应的原理不同又可分为阳极变色材料和阴极变色材料两种。
第一章前言5图1-3过渡金属氧化物电致变色材料主要元素阳极EC材料指的是阳极氧化时着色，阴极还原时褪色的一类材料。NiO[30,31]、Co3O4[32]和V2O5[33,34]为这类变色材料的代表。阴极电致变色材料指的是阴极还原时着色，阳极氧化时褪色的一类材料。WO3[35-37]、MoO3[38]、TiO2[39]为这类材料的代表。其中，WO3是目前为止研究最早，也是研究最多，最具有应用前景的电致变色材料。2019年，Wu的课题组通过结合溶剂热和磁控溅射技术获得了晶体/非晶态WO3核/壳纳米线阵列的合理构造[40]。如图1-4所示，通过磁控溅射技术，可以控制非晶态WO3壳的厚度。优化的WO3核/壳纳米线显示出卓越的电致变色特性，在633nm和1500nm处分别显示出84.5%和80.0%的光学对比度。在633nm下着色效率高达83.6cm2/C且拥有出色的循环稳定性。图1-4晶体/非晶态WO3核/壳纳米线形成过程示意图
本文编号：3289335
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电致变色器件的结构类型类型1如图1-1a所示，工作电极和对电极都为导电玻璃
第一章前言42。在-0.7V~+0.7V的电压下，在630nm处的ΔT可以达到55.6%。且可在深蓝色、绿色、无色间转换。在进行5000次循环后仍可保持90%的光学对比度。图1-2纳米结构介孔Ni-PANI薄膜电极电聚合的原理图联吡啶类化合物是研究比较多的一大类电致变色材料。1,1’取代的4,4’-联吡啶类化合物是联吡啶类化合物的代表，俗称紫罗精。有机单体分子如咔挫类、苯醌类，甲氧基联苯类，等也具有可逆的氧化还原反应而显示电致变色性能。MetinAk的课题组用电化学聚合得到二硫键对称连接的咔唑衍生物[29]，这种导电聚合物膜显示出了高达62.5%的光学对比度，并且在中性状态下表现出良好的光学透明性。由于高的光学对比度值和良好的转换性能，成为一种在智能窗户上有巨大应用潜力的电致变色材料。1.2.2无机电致变色材料无机变色材料主要包括过渡金属氧化物和普鲁士蓝。如图1-3所示，过渡金属氧化物电致变色材料主要是Ti、V、CR、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等元素的氧化物，按照在着色态发生氧化还原反应的原理不同又可分为阳极变色材料和阴极变色材料两种。
第一章前言5图1-3过渡金属氧化物电致变色材料主要元素阳极EC材料指的是阳极氧化时着色，阴极还原时褪色的一类材料。NiO[30,31]、Co3O4[32]和V2O5[33,34]为这类变色材料的代表。阴极电致变色材料指的是阴极还原时着色，阳极氧化时褪色的一类材料。WO3[35-37]、MoO3[38]、TiO2[39]为这类材料的代表。其中，WO3是目前为止研究最早，也是研究最多，最具有应用前景的电致变色材料。2019年，Wu的课题组通过结合溶剂热和磁控溅射技术获得了晶体/非晶态WO3核/壳纳米线阵列的合理构造[40]。如图1-4所示，通过磁控溅射技术，可以控制非晶态WO3壳的厚度。优化的WO3核/壳纳米线显示出卓越的电致变色特性，在633nm和1500nm处分别显示出84.5%和80.0%的光学对比度。在633nm下着色效率高达83.6cm2/C且拥有出色的循环稳定性。图1-4晶体/非晶态WO3核/壳纳米线形成过程示意图
本文编号：3289335
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3289335.html
