WO-,3--TiO-,2-電致變色材料與器件的制備及性能研究.pdf

1、電致變色材料是一種很有應(yīng)用前景的功能材料，在信息、電子、能源、建筑以及國防等方面都有廣泛的用途。本實(shí)驗(yàn)以鎢酸為原料成功的配制出了性能穩(wěn)定的氧化鎢溶膠，采用溶膠浸漬提拉方法和電泳沉積方法制備出了氧化鎢電致變色薄膜。采用由無機(jī)鹽硫酸氧鈦制備的二氧化鈦溶膠，利用溶膠浸漬提拉的方法制備出了性能較好的二氧化鈦離子儲存薄膜。對熱處理溫度、電泳時(shí)間和電泳電壓等參數(shù)進(jìn)行了探討，著重對材料的微觀形貌、晶型、循環(huán)伏安特性和透光率進(jìn)行了系統(tǒng)研究，在此基礎(chǔ)上組

2、裝出了性能較好的電致變色器件，并對該器件的壽命、透光率等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 對氧化鎢粉末的X射線衍射測試表明：300℃時(shí)氧化鎢為非晶態(tài)，400℃和500℃時(shí)呈現(xiàn)晶態(tài)。溶膠浸漬提拉法制備的氧化鎢薄膜，在500℃保溫3h的熱處理溫度下表面非常平整，形成了納米尺度的晶粒，薄膜具有較好的著色-褪色性能，薄膜的循環(huán)伏安特性穩(wěn)定，離子的注入與抽出過程可逆性好，薄膜的著色態(tài)與褪色態(tài)的最大透光率差值出現(xiàn)在750nm波長處，約為45％，具有較

3、好的光線調(diào)節(jié)能力。采用電泳沉積法制備的氧化鎢薄膜時(shí)，電泳電壓為5V、電泳時(shí)間為30min條件下制備的氧化鎢薄膜微觀性能和循環(huán)伏安性能都相對較好，其著-褪色透光率差值約為25％。相比較而言，溶膠浸漬提拉法制備的薄膜在循環(huán)伏安測試中性能更加穩(wěn)定，循環(huán)伏安曲線的重復(fù)性更好，著色態(tài)與褪色態(tài)的透射率差值較大，更適合于組裝電致變色器件。
　　 對二氧化鈦粉末的X射線衍射測試表明：100℃、300℃和500℃熱處理的二氧化鈦都呈現(xiàn)銳鈦礦晶型，

4、隨著溫度的升高，銳鈦礦的結(jié)晶度逐漸變好。不同熱處理溫度下制備的二氧化鈦薄膜表面都很平整，薄膜表面生長著針狀晶粒。相比較而言，500℃制備的二氧化鈦薄膜的循環(huán)伏安特性更加穩(wěn)定，且具有較高的透光率，波長在600-750nm之間時(shí)透光率在90％左右，著色態(tài)、褪色態(tài)和初始態(tài)的透光率差值在4％以內(nèi)，更適合于做離子儲存層使用。
　　 以氧化鎢薄膜為電致變色層，二氧化鈦薄膜為離子儲存層，采用LiClO4-PC液態(tài)電解質(zhì)，組裝出具有較好的光線調(diào)