导电聚合物PEDOT:PSS纸基印刷成膜和变色器件的制备

目的 以导电聚合物PEDOT:PSS作为电极和电致变色材料,通过棒涂、丝网印刷和凹版印刷等3种方式,实现导电聚合物纸基电致变色器件的制备.方法 通过溶剂(二甲基亚砜、异丙醇、甲醇、乙二醇、聚乙烯醇)掺杂的方式对3种印刷成膜特性进行优化;使用丙三醇提高PEDOT:PSS薄膜的导电性,采用PEDOT:PSS制作器件的变色层和电极层,简化变色器件结构.分别对变色器件的启动电压、变色效果、紫外吸收和弯曲等性能进行评价.结果 3种印刷方式均能实现纸基变色器件的制备,其中以凹版印刷方式制备的变色器件具有最佳的变色性能,即启动电压低(U=0.18 V)、响应时间短(t=2 s)、色差变化大(ΔE*=25.54),变色前后吸光度变化大(0.27),弯曲循环1000次后色差变化为1.结论 电致变色器件可以通过印刷的方式在纸基材料上进行制备,将纸基电致变色器件与印刷包装产品相结合,不仅能提高产品包装的外观表现,还可以增加产品包装的技术水平.     

光学设计用于全固态电致变色器件的高溅射效率三明治结构电解质

全固态电致变色器件以其光学对比度高、响应速度快以及良好的循环稳定性等特点而广泛应用于节能窗、屏幕显示、多功能储能设备等诸多领域.然而,传统的基于单层电解质体系的全固态电致变色器件常受限于光学透过率和溅射效率的不足.本工作利用反应直流磁控溅射技术成功制备了基于LiAlOx/Ta2C5/LiAlOx(ATA)三明治结构电解...     

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.     

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。     

TiO2纳米晶半导体电极及有机-无机电致变色器件的研究

通过丝网印刷工艺，制备了具有高的比表面积的纳米晶氧化钛薄膜，通过有机／无机复合，在氧化钛薄膜表面吸附了单层的电变色子，制备成纳米晶电极并且装配成三明治结构的电致变色器件．通过紫外可见分光光度计表征，该器件的着色态透过率为4％，退色态透过率为85％．其在智能窗、平板显示器、电子书和电子报纸等领域具有潜在的应用前景．     

电致变色氧化镍薄膜的注入离子及离子注入位置研究

用红外透射率分析方法研究了氧化镍薄膜在原始、致色和消化的红外透射率光谱,用Ｘ－射线衍射方法测量了在ＫＯＨ和ＬｉＣｌＯ４－ＰＣ电解液中致色和消色时,氧化镍多晶薄膜在（１１１）和（２００）方向衍射峰位的移动,分析了注入离子种类和离子注入位置,认为在ＫＯＨ电解液中致色时,注入离子为ＯＨ,离子的注入位置在晶普的间界。在ＬｉＣｌＯ４－ＰＣ电解液中,Ｌｉ＾＋离子的注入位置同样在晶粒的间界。     

基于辐射对比度的变发射率舰船的红外隐身研究

利用固定发射率的红外隐身涂料无法实现全天候舰船红外隐身。以小于0.04的目标与背景的辐射对比度作为红外隐身的评判标准,通过计算分析目标与背景的红外特征模型,得到了实现红外隐身所需的目标表面发射率变化范围,提出利用电致变色材料来改变目标表面的平均发射率。与固定发射率的普通红外隐身涂料相比,改变发射率后的红外隐身涂料的隐身效率有了很大的改善,基本能满足目标的全天候红外隐身要求。     

退火处理对离子束溅射WO3-x薄膜结构和特性的影响

利用离子束溅射结合后退火处理的方法制备了WO_3-x(0≤x≤1)薄膜,系统研究了不同退火气氛、退火温度和退火时间等条件对WO_3-x薄膜的晶体结构以及电学、光学和电致变色特性的影响。研究发现,当退火温度超过WO3结晶温度后,特别是在湿氧气氛下,退火温度越高、退火时间越长,WO_3-x薄膜的结晶度越好,除WO3主晶相显著增强以外,还会陆续出现O29W10、O49W18和WO₂等缺氧相;在干氧条件下,更高的退火温度和更长的退火时间都有助于降低WO_3-x薄膜的电阻值,也都有助于WO_3-x薄膜可见光透过率的提升;WO_3-x薄膜电致变色器件在632.8 nm波长处的光学调制值达到了70%左右,表现出良好的电致变色特性。     

聚苯胺电致变发射率器件的制备及性能研究

本文采用电化学聚合方法制备了基于聚苯胺的电致变发射率器件,对器件的电致变色性能,电致变发射率性能及器件响应时间和循环使用寿命进行了研究.研究结果表明:器件在可见光波段具有良好的电致变色性能,不同电压下器件颜色在黄绿、深绿及蓝黑之间可逆变化;器件呈柔性,在工作状态下可弯折,具有一定的颜色记忆效应.发射率测试表明,不同电压下器件在8～12 μm波段平均发射率的变化幅度为0.23.器件在室温条件下的响应时间为秒级,具有一定的循环使用寿命.     

Photoresponsive Smart Coloration Electrochromic Supercapacitor

Electrochromic devices have been widely adopted in energy saving applications by taking advantage of the electrode coloration, but it is critical to develop a new electrochromic device that can undergo smart coloration and can have a wide spectrum in transmittance in response to input light intensity while also functioning as a rechargeable energy storage system. In this study, a photoresponsive electrochromic supercapacitor based on cellulose‐nanofiber/Ag‐nanowire/reduced‐graphene‐oxide/WO₃‐composite electrode that is capable of undergoing “smart” reversible coloration while simultaneously functioning as a reliable energy‐storage device is developed. The fabricated device exhibits a high coloration efficiency of 64.8 cm² C^?1 and electrochemical performance with specific capacitance of 406.0 F g^?1, energy/power densities of 40.6–47.8 Wh kg^?1 and 6.8–16.9 kW kg^?1. The electrochromic supercapacitor exhibits excellent cycle reliability, where 75.0% and 94.1% of its coloration efficiency and electrochemical performance is retained, respectively, beyond 10 000 charge–discharge cycles. Cyclic fatigue tests show that the developed device is mechanically durable and suitable for wearable electronics applications. The smart electrochromic supercapacitor system is then integrated with a solar sensor to enable photoresponsive coloration where the transmittance changes in response to varying light intensity.