TiO2基底对MoO3/TiO2复合薄膜电致变色性能的影响EI北大核心CSCD

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6h 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 cm^2·s^-1,可逆性值为60.88%,光密度为0.41,着色效率达到124.49 cm^2·C^-1,着色和退色响应时间分别为13.53 s和12.65 s。     

PEG改性氧化钨薄膜的电致变色特性

为改善WO₃薄膜的电致变色性能, 采用溶胶-凝胶法制备了聚乙二醇(PEG)改性的WO₃电致变色薄膜, 并对其着色态与漂白态的光学特性以及循环伏安特性进行了研究。研究表明: PEG改性的WO₃薄膜具有良好的电致变色性能, 循环5000次伏安曲线无明显衰减, 对可见光的最大透过率调制幅度可达71%。PEG的加入改变了WO₃薄膜的微结构, 形成了平均直径为9 nm的介孔, 提高了离子在其中的扩散速率, 因此改善了WO₃薄膜的电致变色性能。由于循环稳定性对于电致变色材料的实际应用至关重要, 因此这种低成本的湿化学法有望用于制备高性能的WO₃基电致变色器件。     

Sm掺杂对TiO_2薄膜结构和电致变色性能的影响

以钛酸四丁酯和硝酸钐为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Sm掺杂TiO2薄膜。Sm掺杂的摩尔分数分别为0,2%,5%,10%和20%。采用XRD和TG-DTA表征了薄膜的结构和热重特性,使用电化学工作站和紫外-可见分光光度计研究了薄膜的电致变色性能。结果表明,Sm掺杂使得TiO2薄膜具有更高的无定形程度。250℃热处理的Sm掺杂TiO2薄膜具有较高的电荷存储能力和循环可逆性。Sm掺杂量为5%时,薄膜的峰值电流最大,电荷存储能力最强,注入电荷密度为13.35 mC/cm2,循环可逆性K值为0.92。Sm掺杂TiO2薄膜在可见光范围内具有较好的光学透明度,透光率在70%~80%。适于用作电致变色器件的离子存储层。     

射频磁控溅射法制备Bi_2O_3薄膜的电致变色性能研究

采用射频磁控溅射技术在ITO导电玻璃上沉积了Bi_2O_3薄膜,利用X射线衍射仪、原子力显微镜、X射线光电子谱对薄膜的微结构、表面形貌、成分和价态进行了表征。分析表明在空气气氛中350℃热处理的Bi_2O_3薄膜具有四方结构,属β-Bi_2O_3,该薄膜在-1.8-+3V的直流电压驱动下具有在透明和暗棕色之间转换的电致变色性能,着色和漂白过程中均没有其他价态(+3价以外)的Bi生成。研究发现Bi_2O_3薄膜在400-800nm的可见光波段平均透射率调制幅度可达44%,550nm处着色系数为9.6cm~2/C,该材料具有优良的电致变色性能。     

四元掺杂电致变色薄膜材料的制备及其性能的研究

用溶胶 凝胶法首次制备了组分为 WO3、TiO2、CrO3、PEO的四元掺杂电致变色薄膜材料,得到了较佳的组分配比,用 TG DTA,XRD 研究薄膜材料的结构变化,推断出最佳热处理温度。循环伏安和可见光透过率测试表明该薄膜材料有较好的电化学性能和阴极着色效应,可以作为电致变色器件中的阴极电致变色层薄膜材料。     

钴掺杂对氧化镍薄膜电致变色性能的影响

采用恒电位法在FTO玻璃上沉积Co与Ni摩尔比为0.16:1的薄膜,用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分析了膜的成分、结构和形貌,用紫外-可见分光光度计表征了膜的透光性能,用循环伏安法表征了膜的电化学稳定性和可逆性,用双电位阶跃法表征了膜的开关响应时间,研究了钴掺杂对氧化镍薄膜电致变色性能的影响。结果表明,钴掺杂使NiO薄膜颗粒更加细小和均匀,提高了薄膜在可见光波段着色态与消色态之间的透光率差值,降低了电致变色反应的工作电压,有利于薄膜在电致变色过程的可逆性,缩短了着色响应时间。     

塑料基TiO2电致变色薄膜制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法分别在镀有ITO透明电极的玻璃和塑料基体上制备了TiO2电致变色薄膜,对比研究了不同基体上溶胶的成膜性及薄膜的电致变色性能.结果表明:在相对湿度低于15%的环境中,采用0.4mol/L的溶胶可以通过多次提拉制得表面光洁的较厚透明TiO2薄膜;随热处理温度的升高,薄膜的电色可逆性变好,循环寿命变大,但离子储存能力下降;塑料基TiO2薄膜与相同条件下制备的玻璃基薄膜具有相似的性能,呈现出较弱的阴极电致变色效应和较强的Li 储存能力,有望用作柔性电致变色器件的对电极.     

柔性衬底上WOx薄膜的制备及特性研究

采用射频磁控溅射工艺,在柔性PET衬底上低温制备电致变色WOx/ITO/PET多层薄膜.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)分析所制备薄膜的原始态、着色态和退色态的微观结构、表面形貌及W元素的化合价态.结果表明:原始态、着色态及退色态的WOx薄膜均为非晶态;原始态薄膜表面存在较多孔洞,薄膜在LiClO4的乙腈溶液中进行电致变色反应,实验发现着退色态薄膜颜色可发生可逆变化,随Li 的注入和抽出,薄膜表面形貌发生明显变化;XPS分析进一步表明WOx薄膜在原始态中W元素的化合价为W6 ,着色态存在W6 和W5 的混合价态.     

制备WO3电致变色薄膜的低压反应离子镀工艺研究

在电子束蒸发镀膜的基础上,引入低压反应离子镀工艺制备WO3电致变色薄膜,研究不同氧分压对WO3薄膜电致变色特性的影响,实验结果表明制备时选择工作气体氩气分压为2×10-2 Pa,氧分压为4×10-2 Pa时,薄膜具有最好的电致变色特性和最大的变色范围.进而采用低压反应离子镀工艺成功地实现在塑料基板上制备WO3薄膜,并对其电致变色特性进行了研究.同时对比了采用普通电子束蒸发镀膜制备的WO3薄膜的电致变色特性.     

掺杂氧化钨薄膜的电致变色特性

掺杂氧化钼对氧化钨薄膜的电致变色特性有一定的影响,本文介绍了用电子束蒸发制备不同MoO3掺杂比例的氧化钨膜,对其着色态与漂白态的光学特性以及循环伏安特性进行了实验研究,通过对循环伏安曲线的分析,对杂氧化钨薄膜电致变色的机理进行了讨论。     

固态全无机电致变色器件透过光谱计算与测试北大核心CSCD

利用椭圆偏振仪拟合得到的褪色态电致变色层WO3、着色态电致变色层LixWOy、离子传导层Ta2O5、离子存储层NixO、Si O2薄膜折射率与消光系数,通过TFCalc光学设计软件计算器件褪色态、着色态透过光谱。发现波长550 nm处,理论器件变色幅度可以达到66.9%,大于实际测试光谱的56.7%(施加电压±5 V);通过增加减反层,可以进一步提高器件变色幅度至77.7%。     

固态全无机电致变色器件透过光谱计算与测试

利用椭圆偏振仪拟合得到的褪色态电致变色层WO3、着色态电致变色层LixWOy、离子传导层Ta2O5、离子存储层NixO、Si O2薄膜折射率与消光系数,通过TFCalc光学设计软件计算器件褪色态、着色态透过光谱。发现波长550 nm处,理论器件变色幅度可以达到66.9%,大于实际测试光谱的56.7%(施加电压±5 V);通过增加减反层,可以进一步提高器件变色幅度至77.7%。     

WO3电致变色薄膜制备过程中光学膜厚测量监控技术的研究

采用真空电子束蒸发方法制备WO3电致变色薄膜过程中，利用极值法光学膜厚测量技术监控薄膜的光学特性，对不同光学膜厚的WO3薄膜的原始态、着色态和退色态的光谱特性进行了对比分析。测试采用二电极恒电压方法，用分光光度计实时测量透过率的变化。结果证明以ITO玻璃作为比较片，极值法监控薄膜光学膜厚，当反射率达到第一极小值，即透过率达到第一极大值时，WO3薄膜得到最好的综合电致变色特性。     

WO3薄膜制备及其电致变色性能研究

采用直流反应磁控溅射方法在室温下制备WO3薄膜。研究溅射功率对WO3薄膜结构及电致变色性能的影响规律,考察退火后WO3薄膜的结构演变及电致变色性能变化。结果表明溅射功率为270W时薄膜表现出较好的电致变色性能,其调制幅度达78.5%,着色时间为9s,褪色时间为3.2s。将该功率下制备的WO3薄膜进行退火处理,其结构由非晶态转变为晶态,但调制幅度、响应时间特性都发生一定程度的退化。非晶态WO3薄膜相比晶态结构具有更快的响应时间和更宽的调制幅度,但晶态薄膜具有更好的循环稳定性。     

静电喷雾法/原位洗脱法结合制备电致变色薄膜EI北大核心CSCD

电致变色材料在提倡低碳节能的发展理念下有很好的发展前景,而探索一种高效简单且性能优异的制备工艺尤为重要。利用静电喷雾法结合原位洗脱法制备了聚合物电致变色薄膜。根据电解质盐的颜色适配性和溶解性,选择四丁基高氯酸铵(TBAP)作为模板剂,在易加工的TPA-OMe-PA溶液中添加不同比例的电解质盐,然后利用静电喷雾技术在ITO玻璃表面沉积制备薄膜,再通过原位洗脱法去除其中的模板剂-电解质盐,最终制备出含有多层级孔结构的聚合物薄膜。采用电子扫描显微镜对其形貌进行分析,利用电化学工作站结合紫外/可见/红外光谱仪研究了薄膜的电致变色性能。研究结果表明,利用静电喷雾技术与原位洗脱法制备的聚合物薄膜具备多层级孔结构和良好的电致变色性能。其中电解质含量为33.3%(质量分数)时,多层级孔隙率最高,且电致变色性能最为优异,漂白时间/着色时间缩减至0.6 s/1 s,着色效率达到608.2 cm^(2)·C^(-1),为已报道基于相同材料的电致变色薄膜的最快响应速度。     

氧化钼电致变色材料与器件

电致变色材料具有可逆的颜色转变特性,在智能窗、显示器、防眩后视镜、电子纸、军事伪装等领域应用广泛。相对于其它种类的显示器件,电致变色显示器件具有色彩丰富、对比度高、无视盲角、断电后仍显色等优点。作为一种典型的阴极着色电致变色材料,氧化钼具有响应时间短和着色态更接近于人眼对光线的敏感波段等优点,使得由氧化钼组成的电致变色器件具有重要的研究价值。本文简要介绍了电致变色、电致变色材料与器件的定义及其应用,尤其电致变色技术最近在智能手机上得到了示范应用,表明电致变色技术未来有良好的发展前景。然后,详细综述了氧化钼薄膜的制备、氧化钼的改性、氧化钼电致变色器件的研究进展。最后提出了氧化钼电致变色薄膜与器件当前存在的问题和解决的途径,并对其发展前景进行了展望。     

WO_3薄膜的微观结构与电致变色机制研究

采用直流反应磁控溅射方法在ITO导电玻璃上沉积了WO3薄膜,研究了靶基距对其微结构和电致变色性能的影响,利用XRD、SEM和XPS对薄膜的微结构和成分进行了表征。通过可见光透射谱对样品的电致变色性能进行了研究,并且讨论了WO3薄膜电致变色性能与其微结构、价态变化之间的关系。发现靶基距为7cm的情况下沉积得到的WO3薄膜呈非晶态,薄膜有更多的孔隙,有利于Li+的抽取,进而显示出较好的电致变色性能。反应溅射制备的WO3薄膜中W是W6+价态,颜色为透明状,当发生着色反应时,随着薄膜中Li+成分增加,薄膜颜色变为蓝色,薄膜中W原子为W6+和W5+的混合价态。认为其电致变色的行为是由于Li+和e-在薄膜中的注入和拉出引起的W6+和W5+发生转化所致。     

CeO2修饰的透明TiO2纳米管电极的电致变色器件

采用电化学沉积法在阳极氧化制备的TiO2纳米管阵列管壁上沉积一层CeO2纳米颗粒,再将CeO2修饰的透明TiO2纳米管阵列薄膜对电极与聚三甲基噻吩变色电极组装成透过型电致变色器件.实验结果表明:CeO2修饰的TiO2纳米管阵列薄膜仍保持良好的光透过性,其电荷存储能力比纯TiO2纳米管电极提高了30%.经CeO2修饰的TiO2纳米管改善了器件的性能,与对电极为单一TiO2纳米管阵列的器件相比,其对比度仍保持在38%左右,其褪色时间由1.3 s缩短为0.8 s.电致变色器件快速响应得益于纳米管与纳米颗粒组成的复合结构的高比表面积和快速的电荷传输过程.     

射频溅射制备氧化镍电致变色薄膜的研究

采用射频反应磁控溅射工艺，以纯镍靶为靶材，在SnO2玻璃上制备电致变色NiOx薄膜。通过对薄膜X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）、扫描隧道显微镜（STM）、循环伏安曲线及可见光透过率的测定，探讨了NiOx薄膜的电致变色性能和微观结构之间的关系，研究了热处理过程中的结构变化和表面形貌。测试表明该氧化镍薄膜具有良好的电致变色性能和阳极着色效应，以及较高的使用寿命。     

退火温度对聚乙二醇改性氧化钨薄膜结构及电致变色性能的影响

为改善氧化钨薄膜的电致变色性能,通过溶胶-凝胶法钨粉过氧化路线制备了聚乙二醇改性的氧化钨电致变色薄膜,并对其进行了不同温度的热处理,研究了不同退火温度对聚乙二醇改性氧化钨薄膜结构及电致变色性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、光谱椭偏仪(SE)、紫外-可见分光光度计、电化学工作站对薄膜的微观结构、光谱调制能力、着色效率、离子扩散能力、可逆性和响应时间及循环稳定性进行了表征和分析。结果表明,适当温度的热处理可以得到一种多孔的纳米晶/非晶复合结构薄膜,从而更有利于离子在薄膜中的扩散与迁移;300℃热处理PEG改性WO3薄膜表现出较高的光学调制幅度、着色效率以及良好的循环可逆性。