纳米结构三氧化钨/五氧化二钒复合薄膜的电化学合成及其电致变色性能

【作者】 汤凯； 张勇； 史英迪； 宋艳斌； 崔接武； 王岩； 舒霞； 郑红梅； 秦永强； 吴玉程；

【机构】 合肥工业大学材料科学与工程学院； 安徽省先进功能材料与器件重点实验室；

【摘要】 近年来,电致变色器件因其在降低能耗,提高日常生活的舒适性和安全性方面具有重要意义而受到越来越多的关注。其中无机电致变色材料由于其优良的性能受到广泛的关注,例如高的对比度、优良的光学调控幅度、高循环稳定性和制备工艺简单等。在众多的无机电致变色材料中,过渡族金属氧化物吸引广泛的兴趣,其中包含阴极着色材料(氧化钨,氧化钼,氧化钛,氧化钒)和阳极着色材料(氧化镍,氧化钴)。在过去二十年中,五氧化二钒由于其卓越的性能受到广泛的关注,如层状结构具有更好的锂离子插层能力,多色显示和低电压应用,但它的稳定性差,颜色对比度低。三氧化钨是一种典型的电致变色材料,与其他过渡金属氧化物相比,其成本低,合成相对容易,颜色对比度高,循环稳定性好。所以用三氧化钨作为基底来制备三氧化钨/五氧化二钒复合薄膜可以改善它们的电致变色性能。在本文工作中,我们通过简单的结合溶剂热和电化学沉积的方法,成功地制备了三氧化钨/五氧化二钒核壳结构复合薄膜,并使用循环伏安法、计时电流法和紫外可见分光光谱分析研究了三氧化钨/五氧化二钒复合薄膜的电化学性能和光学性能,由于垂直定向的三氧化钨纳米线阵列基底的引入,这个独特的结构可以提供大量的电荷传输隧道,导致大的扩散系数,减小了锂离子的扩散路径,比表面积大,这些优点能够极大的提升复合薄膜的电致变色性能并具有优良的商业化前景。更多还原