聚偏氟乙烯/氧化硅复合电解质在电致变色器件中的应用

通过控制无机陶瓷填料在电解质中的比例,制备出了有机/无机复合凝胶态电解质膜,用场发射扫描电镜和电化学工作站对其微观结构以及离子电导率进行了表征。结果表明,聚偏氟乙烯(PVDF)与二氧化硅(SiO_2)的质量比为92:8时,所制备的复合凝胶态电解质膜结构较好,电导率达到最大,为2.4 m S·cm~(-1)。将所制备的有机/无机复合凝胶态电解质膜结合喷涂法制备的钼掺杂WO_3电致变色薄膜组装成电致变色器件,对其性能进行了研究。结果表明PVDF:SiO_2=92:8的复合凝胶态电解质所组装的电致变色器件展现出优异的电致变色性能。     

光固化制备透明电解质及用于电致变色器件

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000 (PPG2000)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和聚乙二醇(PEG600)制备了聚氨酯丙烯酸酯树脂,并与碳酸丙烯脂(PC)、高氯酸锂(LiClO_4)、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)混合通过紫外辐照交联制备了凝胶电解质。通过电化学工作站,紫外光谱等方法对电解质性能及其应用的电致变色器件性能进行了表征。结果表明,制备的凝胶电解质薄膜在25℃下,电导率可达1. 61×10~(-3)S/cm,在可见光谱范围内平均透过率在92%以上。     

工艺参数对磁控溅射WO_3薄膜电致变色性能的影响

本文采用磁控溅射法制备了用于电致变色器件的WO_3薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其物相组成、微观形貌以及电致变色性能进行了表征。结果表明:在溅射压强为2 Pa、氩氧比为60:20时所制备的WO_3薄膜厚度适中,且有利于离子的嵌入/脱出,而以此薄膜制备的电致变色器件光调制范围最大,褪色时间最短,着色效率达82.9 cm~2/C。     

基于摩擦电传感器的电致变色触感响应系统研究

本文基于摩擦电传感器(TES)设计了电致变色(ECD)器件的触感响应系统,通过外界接触压力作用,能够实现电致变色器件的实时控制。本论文中重点讨论了摩擦电发电机性能,电致变色器件的制备、性能及触控系统对电致变色器件的触控开关的响应机制及触控效果。研究结果表明基于摩擦电的电致变色触控开关系统能够实时控制基于聚苯胺电致变色器件变色,触控后聚苯胺由浅绿色变成墨绿色。本触控系统具有小型化、轻便、柔性可弯折等优势,其在机器人、人机交互等领域显示了潜在的应用前景。     

普鲁士蓝基电致变色薄膜制备及性能的研究进展

讨论了普鲁士蓝(PB)的电致变色机制,总结了近年来国内外学者为提高其电致变色性能进行的研究。概述了目前制备PB薄膜的主要方法及其工艺与性能的关系,陈述了PB与其他材料复合对电致变色器件性能改善的机理。说明了缩短离子扩散距离、增大与离子层接触面积及改善基底导电性是提高PB电致变色器件性能的重要方法。最后提出PB电致变色器件的未来的开发不应再仅局限于提高其光学和电学性能,更多的应该是与柔性材料复合集成多种功能以拓展电致变色器件的应用范围。     

普鲁士蓝基电致变色薄膜制备及性能的研究进展EI北大核心CSCD

讨论了普鲁士蓝(PB)的电致变色机制,总结了近年来国内外学者为提高其电致变色性能进行的研究。概述了目前制备PB薄膜的主要方法及其工艺与性能的关系,陈述了PB与其他材料复合对电致变色器件性能改善的机理。说明了缩短离子扩散距离、增大与离子层接触面积及改善基底导电性是提高PB电致变色器件性能的重要方法。最后提出PB电致变色器件的未来的开发不应再仅局限于提高其光学和电学性能,更多的应该是与柔性材料复合集成多种功能以拓展电致变色器件的应用范围。     

电致变色器件中聚丙烯酸酯类电解质的研究

利用分光光度计研究了不同的复合改性丙烯酸酯(紫外固化胶)的雾度和透光率等性质,确定了可适用于电致变色器件的聚丙烯酸酯类电解质基体。用电化学工作站测试恒定含量增塑剂条件下不同LiClO_4含量的聚丙烯酸酯类电解质的离子电导率,以此确定电解质的最佳配比参数。利用磁控溅射技术制备氧化钨和氧化镍薄膜导电玻璃,和电解质组装成电致变色器件(ECD),并测试了不同配比的电解质在相同电压下的变色时间、循环稳定性以及透光率变化等性质。结果表明,LiClO_4∶增塑剂碳酸丙烯酯∶紫外固化胶UV63.07(质量比)为0.246 3∶0.595 2∶2.008 9时,常温下聚丙烯酸酯类电解质的最大离子电导率可达9.06×10~(–4) S/cm。在100次着褪色循环后,光密度变化为0.392 7,可见光范围内的平均透光率变化为29.4%,且具有较好的稳定性,表现出优异的实际应用性能。     

PB/ITO-PET柔性电致变色薄膜制备及性能研究

柔性电致变色器件具有体积小、重量轻、可弯曲等优点,在可穿戴设备、曲面显示器、节能及自适应伪装等领域具有潜在应用前景。本工作以铁氰化钾、氯化钾、无水氯化铁为原料,采用电沉积方法在ITO-PET柔性基底上沉积普鲁士蓝(PB)制得PB/ITO-PET电致变色薄膜,并利用扫描电子显微镜、紫外光谱仪、电化学工作站对PB/ITO-PET电致变色薄膜微观结构和电化学性能进行分析表征。结果表明,电沉积时间为200 s时得到的PB/ITO-PET电致变色薄膜在700 nm波长处光吸收率达到0.755,且PB/ITO-PET电致变色薄膜可在较低电压(0.6 V/-0.3 V)下实现着色和褪色。其光调制范围为68%,着色/褪色响应时间分别为9 s/8 s,着色效率为108 cm2/C。PB/ITO-PET电致变色薄膜经1000次着色-褪色循环后光调制范围为68%,着色效率为100.3 cm2/C。PB/ITO-PET电致变色薄膜500次弯曲,着色效率为105.5 cm2/C,并经1000次着色-褪色循环后着色效率为91 cm2/C,光调制范围为65%。利用ITO-PET为离子存储层(对电极)、凝胶电解质和PB/ITO-PET为工作电极组装得到柔性电致变色器件,其光调制范围为53%,着色/褪色响应时间分别为13 s/18 s。     

基于WO3-MoO3和TiO2/CdS复合电极的光电致变色器件

电致变色广泛应用于智能窗领域,但电致变色材料仍需外部电源驱动,将太阳能电池与电致变色材料结合起来的光电致变色器件可实现无需外部供电的智能变色调控。性能优异的变色阴极和光阳极是当下光电致变色器件的研究热点。通过水热法制备WO₃-MoO₃薄膜,研究其电致变色性能;通过水热法结合连续离子层沉积法制备TiO₂/CdS复合薄膜,研究其光电转换性能。最后将WO₃-MoO₃薄膜和TiO₂/CdS复合薄膜分别作为光电致变色器件的变色阴极、光阳极构建WO₃/MoO₃-TiO₂/CdS光电致变色器件。WO₃/MoO₃-TiO₂/CdS光电致变色器件具有较大的光学调制范围(630nm处为41.99%)、更高的着色效率(35.787%),将其作为智能窗应用在现代建筑、通行工具等领域具有重要应用价值。     

乙醇胺强化解离WO_(3)·H_(2)O微米片制备柔性WOx电致变色器件EI北大核心CSCD

WO_(3)电致变色器件具有变色响应时间短、光学对比度高等优点,在汽车后视镜、智能窗等领域具有重要应用。近年来,随着可穿戴电子设备的迅速发展,柔性WO_(3)薄膜的制备成为柔性电致变色器件领域的研究热点。但WO_(3)结晶温度较高,而受聚合物衬底可耐受温度的限制,通常需要采用磁控溅射、电子束蒸镀等真空气相沉积技术制备晶态柔性WO_(3)薄膜。此技术对设备要求高,且所制备的薄膜结构较致密,不利于电解液的渗透和电解质离子的快速脱嵌。采用液相回流化学法预合成了结晶态WO_(3)·H_(2)O微米片粉体,首次采用乙醇胺等胺类分子使WO_(3)·H_(2)O强化解离为高度分散的纳米粒子胶体溶液,经旋转涂覆液相成膜技术制备成柔性晶态WO_(x)薄膜并应用于柔性电致变色器件。机理研究表明,胺基官能团与WO_(3)·H_(2)O微米片的强界面相互作用产生的电荷斥力使其迅速解离。所制备的柔性WO_(x)电致变色器件的着色和褪色时间分别为5.9 s和5.4 s,着色效率最高可达146.7 cm^(2)/C,经200次弯折后仍具有较好的性能。     

正交设计实验法研究制备WO3电致变色的工艺条件

本文通过溶胶-凝胶方法,采用正交设计试验研究了制备WO3电致变色薄膜的条件,并利用电化学循环伏安装置,分光光度进行了相关的性能测试,得出了制备WO3电致变色薄膜的最佳工艺条件。     

添加聚乙烯醇改善三氧化钨电致变色薄膜性能的研究

为改善三氧化钨薄膜的电致变色性能,采用钨粉过氧化聚钨酸溶胶-凝胶法制备了添加聚乙烯醇的三氧化钨电致变色薄膜.采用扫描电镜、紫外可见分光光度计和CHI电化学工作站分别测定和分析了三氧化钨薄膜的微观结构、光透过性能和循环伏安特性.结果表明,添加一定量的聚乙烯醇可使薄膜的结构更加平整,变色更为均匀;在着色态、褪色态下的光透过率之差达到60%以上,变色可调范围变大.电致变色可逆性能和光谱性能较不添加聚乙烯醇有所提高.     

正交设计实验法研究制备WO_3电致变色的工艺条件

本文通过溶胶－凝胶方法、采用正交设计试验研究了制备ＷＯ３电致变色薄膜的条件，并利用电化学循环 伏安装置、分光光度计进行了相关的性能测试，得出了制备ＷＯ３电致变色薄膜的最佳工艺条件。     

溶胶-凝胶电泳WO_3膜的电致变色特性

采用溶胶-凝胶电泳法制备非晶态WO_8电致变色膜,经过适当条件热处理后,由于H~+(或/和Li~+)离子和电子的双注入,该膜能呈现无色至深蓝色的电致变色效应。其性能为:对应于响应时间t_(res)≈1S时,变色对比度C_R>2:1;开路存贮时间τ_(?)≈64h;变色循环寿命n≈8×10~4次。实验在C/二甲基亚砜+LiClO_4(液体电解质)/WO_8/ITO构成的可逆电池中进行。 讨论了热处理条件、试验电压、膜厚等对胶体膜结构、含水量、光密度变量、循环寿命、着色可逆性及保持特性的影响。     

非对称紫精化合物的合成表征及电致变色性能

该文以4,4′-联吡啶分别与溴代正辛烷、氯化苄反应,再与对氯甲基苯乙烯反应合成了两个非对称含有不饱和双键的紫精化合物,二氯化1-苄基-1′-[4-(乙烯基)苄基]-4,4′-联吡啶盐和氯化溴化1-辛基-1′-[4-(乙烯基)苄基]-4,4′-联吡啶盐,收率超过80%。运用红外光谱,核磁共振氢谱表征其结构,并采用循环伏安法研究了它们的电致变色性能。结果表明,在0～-1V区间内,两个化合物在无色和紫红色间循环变化,具有稳定的电致变色性能,可望用以制作实用的电致变色器件。     

反应溅射制备Ni_xO_y薄膜的形貌与成分分析及其电致变色性能

采用直流反应磁控溅射法制备了具有不同电致变色性能的Ni_xO_y薄膜。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜、电化学工作站、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜物相、价态组成、微观结构和电致变色性能。研究表明:金属镍靶直流反应溅射所制备的薄膜结晶状态与表面微结构对氧流量反应敏感,即在很小的氧流量变化范围内薄膜呈现出不同的晶相与表面形貌;氧化镍薄膜在不同的制备条件下展现出了独特的表面微结构,XRD结果显示薄膜成分为NiO,而通过薄膜元素XPS分析发现其中的Ni并非只有单纯的二价,三价的Ni亦存在,且Ni2+/Ni~(3+)之比约为2:1。最终氧流量、溅射压强、溅射功率分别为1.6 m L/min、2.0 Pa、50 W时获得较优变色性能的Ni_xO_y薄膜,其可见光区最大电致变色幅度达到约55%。     

Na_2MoO_4凝胶电解质炭基全固态超级电容器的电化学性能研究

本工作中,通过在PVA/H_3PO_4凝胶中添加氧化还原电解质Na_2MoO_4,制备了PVA/H_3PO_4/Na_2MoO_4复合凝胶电解质,随后将其与活性炭布组合,制备了全固态柔性超级电容器,并测试了凝胶膜的应力-应变性能、膜电导率及电化学性能。结果表明,Na_2MoO_4的加入可以在一定程度上改善凝胶膜的机械强度和电导率。相同的电流密度下,由PVA/H_3PO_4/Na_2MoO_4凝胶电解质构筑的电容器,比PVA/H_3PO_4拥有更高的比容量,且表现出更小的电压降。该电容器在1 mA·cm~(-2)的比容量可达1021m F·cm~(-2),即使电流扩大20倍,依旧保持62%的高倍率性能。该全固态超级电容器的能量密度最大为138μWh·cm~(-2),最大功率密度为6237μW·cm~(-2)。     

聚苯胺-乙烯三叔丁基过氧硅烷复合膜的制备及其电致变色性能的研究

采用恒电位法在氧化铟导电玻璃上电聚合制备了聚苯胺(PAn),利用溶液复合法合成了掺杂态聚苯胺-乙烯三叔丁基过氧硅烷复合电致变色膜,并对其结构和电致变色性能研究。结果表明,复合电致变色膜在稳定态时仅出现第二氧化峰,在外加电压下其颜色在绿色至紫色之间可逆变化,聚合物中加入偶联剂,可提高电致变色膜与导电玻璃基底的粘结性及改善复合膜的耐溶剂性能。     

乳液聚合法制备聚苯胺/聚乙烯醇电致变色材料

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,在非有机溶剂的两相体系中以聚乙烯醇(PVA)为成膜助剂,采用现场乳液聚合法合成了可直接用于制备电致变色膜的聚苯胺(PAn)/PVA乳液。研究了PVA含量、苯胺(An)与DBSA的量比、氧化剂过硫酸铵(APS)与An的量比及反应温度对膜的电致变色性、导电性的影响。实验结果表明:在w(PVA)=4 3%、n(An)∶n(DBSA)∶n(APS)=0 86∶1∶0 86、反应温度为8℃时,所制得的PAn/PVA乳液可直接制成具有良好电致变色性的自支撑膜(电致变色响应时间小于0 5s,电导率可达2 69×10-4S/m)。     

镍基涂膜电化学法制备聚苯胺/聚乙烯醇复合膜

报道了-种在镍基板上涂覆聚乙烯醇(PVA)膜,通过电化学法制备聚苯胺/聚乙烯醇(PANI/PVA)复合膜的方法,再将该复合膜剥离后覆于IT0导电塑料上,考察了其电致变色性.通过循环伏安和交流阻抗测试,确定了电化学法制备PANI/PVA复合膜的工艺条件.实验结果表明:当nssA/nH2so4=1∶1,激发电压为1.10～...