Die Technologie zur elektrochromen Färbung von Zinkionen im Wassersystem zeigt breite Anwendungsperspektiven in Bereichen wie intelligenten Fenstern, Wärmemanagement, Displays und Tarnung aufgrund ihrer ausgezeichneten Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Allerdings haben traditionelle anorganische elektrochrome Materialien (wie WO3) aufgrund der großen Größe der Zinkionen und der intensiven Coulomb-Wechselwirkung in der Regel Probleme mit langsamer Ionen-Diffusion und geringem optischen Kontrast im Elektrolyt der Zinkionen im Wasser, was ihre praktische Anwendung einschränkt. In diesem Artikel wurden geordnete Nanobürstendünnschichten aus WO3 durch die Methode der Schrägabscheidung hergestellt, was die elektrochromen Eigenschaften des Wassersystems signifikant verbesserte. Im Vergleich zu dichten Schichten zeigen geordnete Nanobürsten aus WO3 mit einer Porosität von 44,6% herausragende antireflexive Eigenschaften und hervorragende Gesamtelektrochromeigenschaften: Die Färbungs- und Bleichgeschwindigkeiten betragen jeweils 3,6 s und 1,2 s, der optische Kontrast bei einer Wellenlänge von 700 nm erreicht 66,6%, und die elektrochromische Effizienz beträgt 64,3 cm² C^-1. Auf dieser Grundlage konnten auch Prototypen von großflächigen (17 cm × 12 cm) elektrochromen Vorrichtungen mit schneller Farbwechselfunktion erfolgreich hergestellt werden. Eine mechanistische Analyse zeigte, dass die geordnete mehrporöse Nanobürstenstruktur einen direkten Pfad für den Elektronentransport bietet und die Kontaktfläche vergrößert, was synergistisch die elektrochemische Aktivität des Materials und die Kinetik der Redoxreaktion verbessert. Die damit verbundenen Untersuchungen bieten eine einfache und effektive Strategie zur Optimierung der Leistung von elektrochromen Materialien und Vorrichtungen auf der Basis von Wolframoxid im Wassersystem der Zinkionen.

Elektrochrome Färbung; WO3; Elektrolyt der Zinkionen im Wasser; Geordnete Nanodrähte; Schrägabscheideverfahren