五氧化二釩-石墨烯納米復(fù)合薄膜制備與性能研究.pdf

1、電致變色材料在多個(gè)領(lǐng)域具有極其廣闊的應(yīng)用前景，例如可調(diào)節(jié)和控制能量吸收與散失的智能窗、可調(diào)節(jié)光線反射率的汽車后視鏡及非輻射顯示器，其研究及應(yīng)用對(duì)于緩解日益嚴(yán)峻的能源問(wèn)題，及改善人們的生活水平具有重要意義。五氧化二釩薄膜具有較大的鋰離子存儲(chǔ)密度及明顯電致變色效應(yīng)，是一種備受關(guān)注的電致變色材料，然而其響應(yīng)速度有限，限制了它的應(yīng)用。本文將具有高導(dǎo)電率的石墨烯與五氧化二釩復(fù)合，采用溶膠-凝膠法制備出五氧化二釩/石墨烯納米復(fù)合薄膜，通過(guò)多種表征方

2、法對(duì)石墨烯/五氧化二釩納米復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能和電致變色性能進(jìn)行了深入研究，并獲得了石墨烯添加量對(duì)復(fù)合薄膜性能的影響規(guī)律。得到了以下研究結(jié)論:
　　所制備的五氧化二釩/石墨烯納米復(fù)合薄膜呈層狀結(jié)構(gòu)，石墨烯的插層使五氧化二釩的層間距變大，有利于鋰離子容量的增加。薄膜表面致密，厚度約為300nm。作為電致變色材料，五氧化二釩/石墨烯納米復(fù)合薄膜在電壓變化過(guò)程中具有明顯的顏色變化，發(fā)生黃色-綠色-墨藍(lán)色的可逆轉(zhuǎn)換。通過(guò)對(duì)不同石墨烯

3、添加量的復(fù)合薄膜進(jìn)行循環(huán)伏安性能、電荷容量及響應(yīng)速率的分析發(fā)現(xiàn)，石墨烯添加量是影響薄膜性能的主要因素，其中以4.0 wt％為添加量的復(fù)合薄膜性能最佳。五氧化二釩/石墨烯納米復(fù)合薄膜的循環(huán)穩(wěn)定性及重復(fù)性較五氧化二釩干凝膠薄膜有所提高。復(fù)合薄膜五十次循環(huán)后的鋰離子嵌入脫出可逆性高達(dá)95.8％;其電荷量保持率具有較高水平，為86.3％;此復(fù)合薄膜具有較快的電致變色響應(yīng)速率，其著色時(shí)間為3.6 s，消色時(shí)間為1.8 s。電學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明:在