TiO 2 基底对MoO 3 /TiO 2 复合薄膜电致变色性能的影响

发布时间：2021-08-25 02:21

　　采用水热法首先在导电玻璃上制备TiO₂纳米线,随后电沉积涂覆MoO₃薄膜,成功制备MoO₃/TiO₂复合薄膜。利用电化学测试与光谱测试,得到MoO₃/TiO₂复合薄膜的扩散系数、着色/退色的响应时间、光密度、电致变色可逆性和着色效率等参数,研究不同水热生长时长TiO₂纳米线基底对MoO₃/TiO₂复合薄膜的电致变色性能的影响。结果表明:水热生长6 h TiO₂纳米线的MoO₃/TiO₂复合薄膜具有最佳的电致变色性能,扩散系数为2.86×10^-12 cm²·s^-1,可逆性值为60.88%,光密度为0.41,着色效率达到124.49 cm²·C^-1,着色和退色响应时间分别为13.53 s和12.65 s。 

【文章来源】：材料工程. 2020,48(10)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

不同水热时长的TiO2纳米线沉积MoO3复合薄膜的SEM图(插图为对应单一TiO2纳米线)

MoO3/TiO2复合薄膜的X射线衍射谱图

图3为水热生长不同时长的TiO2/MoO3复合薄膜在-1～1 V电压、50 mV/s扫描速率的循环伏安曲线。可知,复合薄膜的峰值电位随着TiO2纳米线的生长时长增加而逐渐向正电位方向偏移,说明电致变色可在施加更低的电压下实现。而MoO3/TiO2复合薄膜均显示出高的电流密度,其中TM2样品显示出最高的电流峰值及闭合面积,表明其具有更大的Li+插层,在反向电位扫描期间会有更多的Li+和电子插入。使用Randles方程计算具有不同水热时长TiO2纳米线的复合薄膜扩散系数D[22],根据图3循环伏安峰值电流计算得到TM1,TM2和TM3的扩散系数分别为2.13×10-12,2.86×10-12,2.54×10-12 cm2·s-1(表1)。其中TM2样品的扩散系数最高,说明TM2样品的离子迁移率高,能容纳更多的Li+和电子,电致变色性能最佳。表1 MoO3/TiO2复合薄膜的电化学性能参数Table 1 Electrochemical performance parameters of MoO3/TiO2 composite films Sample Diffusion coefficient/(10-12 cm2·s-1) Reversibility/% Response time/s ΔOD Coloration efficiency/(cm2·C-1) tc tb TM1 2.13 41.76 16.13 14.64 0.28 86.74 TM2 2.86 60.88 13.53 12.65 0.41 124.49 TM3 2.54 59.22 14.87 13.08 0.39 109.33


本文编号：3361191