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采用磁控溅射氧化钨（WO<sub>3</sub>）和Nafion膜的电致变色器件：不同氧化钨厚度下的性能表现——一份报告
摘要： 电致变色技术是通过智能窗户实现节能与室内气候控制的新兴技术。本研究报道了一种四层电致变色器件：ITO（400纳米）/商用Nafion膜（183微米）/WO3（44至200纳米）/ITO（400纳米）。该电致变色器件的有效面积为3平方厘米。氧化钨（WO3）和ITO薄膜通过反应式直流磁控溅射在室温（300K）下沉积，ITO方阻为20欧姆/□。初始沉积的WO3薄膜呈非晶态，在可见光光谱范围内具有高透光率（75%-85%）。其光学带隙随WO3薄膜厚度增加而减小。该电致变色器件的着色效率（CE）随WO3层厚度增加而提升——当WO3厚度为200纳米时，CE达到184平方厘米/库仑，这是目前混合电致变色器件报道的最高值。我们首次通过将比尔-朗伯定律推导的着色效率公式中的表面电荷密度（Q/A）替换为体积电荷密度（Q/A*t），解释了着色效率随厚度增加的现象。
关键词： 着色效率、电致变色、Nafion和磁控溅射、氧化钨
更新于2025-11-19 16:56:35
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一种基于新型双(二羟丙基)紫精的高循环稳定性和高着色效率一体化电致变色器件
摘要： 从基础研究和应用技术角度对电致变色及其相关器件已开展了数十年研究。现阶段，筛选具有优异性能的电致变色材料仍是重要课题。我们前期工作证实羟烷基紫精可呈现令人满意的电致变色行为。本文进一步合成了双(二羟烷基)紫精——1,1'-双(2,3-二羟丙基)-4,4'-联吡啶二氯化物(DHPV2+2Cl-)，并将其作为电致变色发色团分别引入基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)-碳酸酯和聚乙烯醇(PVA)-硼砂凝胶电解质的一体化电致变色器件(ECDs)中。研究发现：在0V至-1.0V电位范围内，PVB基凝胶ECD中的DHPV2+2Cl-能在透明态与深蓝色间可逆切换，而PVA-硼砂基器件则呈现无色至紫红色的转变。电化学光谱研究表明，PVB基凝胶ECD仅需-0.6V的低着色电压，且表现出高达301 cm2/C的高着色效率。该器件在-1.0V至0V间循环10000次后光学对比度仅下降1%，展现出优异的循环稳定性。经甘油改性的PVA-硼砂基凝胶ECD呈现紫红色并具有良好的电致变色性能。值得注意的是，我们成功制备了面积达168 cm2的大尺寸PVB基凝胶电致变色器件，在-1.5V驱动电压下12秒即可实现蓝紫色着色状态。相较于已有报道，1,1'-双(2,3-二羟丙基)紫精二氯化物展现的电致变色优势标志着有机电致变色材料的显著进步，有望为智能窗、显示器等新型电致变色器件的开发奠定基础。
关键词： 着色效率、电致变色（EC）凝胶、稳定性、紫精、电致变色器件（ECD）
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于(N-苯基)咔唑、三苯胺和9,9-二辛基-9H-芴的可溶性高显色效率电致变色聚合物
摘要： 我们在此合成了四种具有不同取代基的3,6-二溴-(N-苯基)咔唑单体（分别命名为DCB、DDC、DNC和DTC），并采用4-(3-溴-9H-咔唑-9-基)苯甲醛分别与三苯胺(TPA)单元和水合肼单元反应，获得另外两种单体BCB-TPA和BCB-HH。通过2,2'-(9,9-二辛基-9H-芴-2,7-二基)双(1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷)与这六种单体的Suzuki偶联反应，合成了六种新型聚合物（编号为PDCB-DF、PDDC-DF、PDNC-DF、PDCB-DTC-DF、PBCB-TPA-DF和PBCB-HH-DF），并研究了它们的电化学及光谱电化学性质。这些聚合物表现出良好的溶解性和成膜能力，可通过溶液浇铸法轻松获得柔性或刚性薄膜。当聚合物发生10%重量损失时，其起始分解温度范围为300-470°C。聚合物薄膜显示出高着色效率（196-376 cm2·C?1）和优异的电致变色稳定性。这些特性表明该类聚合物作为电致变色材料具有广阔的应用前景。
关键词： 电致变色稳定性、着色效率、光谱电化学、聚合物
更新于2025-09-04 15:30:14