Die wasserbasierte elektrochrome Zink-Ionen-Technologie zeigt aufgrund ihrer hervorragenden Sicherheit und Kosteneffizienz breite Anwendungsperspektiven in intelligenten Fenstern, Wärmemanagement, Displays und Tarnung. Aufgrund der großen Größe der Zink-Ionen und der starken Coulomb-Wechselwirkungen stehen herkömmliche anorganische elektrochrome Materialien (wie WO₃) in wasserbasierten Zink-Ionen-Elektrolyten häufig vor Problemen wie langsamer Ionendiffusionskinetik und niedrigem optischem Kontrast, was deren praktische Anwendung einschränkt. In dieser Arbeit wurde die Schrägwinkelabscheidung verwendet, um geordnete WO₃-Nano-Bürstenfilme herzustellen, die die elektrochromen Eigenschaften im Wasser deutlich verbesserten. Im Vergleich zu dichten Filmen zeigen geordnete WO₃-Nano-Bürstenfilme mit einer Porosität von 44,6 % hervorragende Antireflex-Eigenschaften und exzellente elektrochrome Gesamtleistung: Die Färbe- 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 Färbeeffizienz beträgt 64,3 cm²·C^-1. Auf dieser Grundlage wurde auch erfolgreich ein großflächiger (17 cm × 12 cm) elektrochromer Prototyp mit schneller Farbwechsel-Funktion hergestellt. Die Mechanismus-Analyse zeigte, dass die geordnete poröse Nano-Bürstenstruktur einen direkten Pfad für den Elektronentransport bietet und die Grenzflächenkontaktfläche vergrößert, wodurch synergistisch die elektrochemische Aktivität und die Redoxkinetik des Materials verbessert werden. Die Forschung bietet eine einfache und effektive Strategie zur Optimierung der Eigenschaften von wolframoxidbasierten wasserbasierten elektrochromen Zink-Ionen-Materialien und -Geräten.

Elektrochromie;WO₃;wasserbasierter Zink-Ionen-Elektrolyt;geordnete Nanodrähte;Schrägwinkelabscheidung