氧化銠薄膜的電致變色性能研究.pdf

1、電致變色是指材料或體系在外加電場(chǎng)或電流作用下,材料的氧化還原狀態(tài)之間發(fā)生可逆電化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致材料的光學(xué)性能（透射率、反射率或吸收率）在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定可逆的變化,外觀上表現(xiàn)為材料的顏色及透明度的可逆變化.它具有以下優(yōu)點(diǎn)：透過(guò)率可以在較大范圍內(nèi)連續(xù)變化,并可人工調(diào)節(jié);驅(qū)動(dòng)電壓低,電源簡(jiǎn)單,耗電少;具有記憶功能;高對(duì)比度,不受視角限制;工作溫度范圍寬等.因而存在廣泛的應(yīng)用前景,主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：1 顯示器件.2 汽車的防刺

2、眼后視鏡.3 高級(jí)建筑的窗用玻璃和交通工具的擋風(fēng)玻璃.該文具體從以下幾個(gè)方面對(duì)氧化銠薄膜的電致變色性能及器件做了研究,并且得到了一些具有創(chuàng)新意義的結(jié)果.一、首次采用溶膠-凝膠方法在透明導(dǎo)電基底ITO（indium tin oxide）上制備了氧化銠薄膜以研究其電致變色行為,并對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征.二、測(cè)定了溶膠-凝膠方法制備膜的電致變色性能,采用不同手段研究了薄膜的變色機(jī)理.通過(guò)測(cè)定薄膜在不同電位下的可見(jiàn)光區(qū)透射光譜變化,得到不同著色

3、態(tài)的透過(guò)率之差在整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)大于30﹪,在800nm處達(dá)到77﹪,色彩對(duì)比度比較強(qiáng).三、研究了薄膜變色動(dòng)力學(xué)過(guò)程和光電化學(xué)性質(zhì).采用循環(huán)伏安、電位階躍、交流阻抗等電化學(xué)方法研究了電致變色過(guò)程的動(dòng)力學(xué)行為,并計(jì)算了離子在膜內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù),得到了基本一致的結(jié)果,擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)量級(jí)為10<'-14>scm<'-1>左右.在小的電壓擾動(dòng)下,膜內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移是速控步,并且電子轉(zhuǎn)移電阻隨施加的直流偏壓變正而減小.四、制備了以聚乙烯醇（PVA）為基體的聚合

4、物電解質(zhì),組裝了簡(jiǎn)易小型全固態(tài)電致變色器件.制備了不同配比的堿性聚合物電解質(zhì),并測(cè)定了電解質(zhì)電導(dǎo)率的變化,在整個(gè)配比范圍內(nèi),室溫電導(dǎo)率均高于10<,-3>S/cm.電導(dǎo)率與膜內(nèi)的水的含量有很大的關(guān)系,水分越大,膜的電導(dǎo)率越大,隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng),水分的逐漸揮發(fā),電導(dǎo)率變小,可以相差1～2個(gè)數(shù)量級(jí).采用氧化銠薄膜做為電致變色層,聚合物電解質(zhì)為電解質(zhì)層,以ITO本身作為電極,組裝了面積為3×2cm<'2>左右的小型固態(tài)器件,對(duì)器件的電致變色