鎢氧化物在電致變色電極中的應用

以往關於鎢氧化物在電致變色電極中的應用的研究大多集中在提高其在可見光光譜領域的電致變色性能,而忽略了近紅外(NIR)和紅外(IR)光譜領域的電致變色性能。同時,前人的研究物件主要集中在可見光區域獲得具有更寬的光調製幅度、更短的回應時間和更高的著色效率的WO3導電膜。為了實現這些目標,涉及到獲得納米結構的氧化鎢、多孔結構的氧化鎢和摻雜的氧化鎢的研究得以廣泛開展。

摻入不同材料的WO3薄膜的改善情況圖片

例如,Khoo的研究小組生產了氧化鎢納米棒,其漂白反應時間明顯縮短到4.5秒。Kondalkar等合成了氧化鎢納米磚,擁有快速的反應,著色時間和漂白時間分別為6.9和9.7秒。

Bhosale等在HCl-蝕刻的ITO襯底上得到了WO3納米花薄膜,其著色效率和迴圈穩定性也得到了高度提升。此外,氧化鎢量子點、納米線陣列、納米束、納米片、納米片、納米樹和納米顆粒-納米棒混合結構已經被生產和測試,具有增強的EC性能。摻入適量的其他元素的鎢氧化物可以對電致變色(Electrochromic, EC)性能產生建設性的影響,因為引入的缺陷、形態和薄膜的結構變化可以調整鎢氧化物的結晶,並提供更多的離子存儲位元點。Peng等得到的Ti摻雜的WO3薄膜,在200次CV迴圈後比純WO3的衰減更小。Koo等在WO3薄膜中加入鐵。

研究表明,WO3薄膜不僅能很好地控制可見光的透過率,而且能控制近紅外和紅外光的透過率,所以溫度可以動態調節,因為紅外光是太陽熱量的主要來源。研究人員Jian等報導,WO3/PEDOT: PSS(聚(3,4-亞乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT:PSS)。)智慧窗可以有效地減少穿過它的熱量。

測量基於WO3-PH1000的ECD對太陽熱的調製能力的實驗裝置圖片

參考文獻:Han W, Shi Q, Hu R. Advances in electrochemical energy devices constructed with tungsten oxide-based nanomaterials[J].《納米材料》, 2021, 11(3): 692.

 

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