水系亜鉛イオン電気変色技術は、その優れた安全性とコスト効率により、スマートウィンドウ、熱管理、ディスプレイ、カモフラージュなどの分野で広範な応用展望を示しています。しかし、亜鉛イオンの大きなサイズや強いクーロン相互作用のため、従来の無機電気変色材料（例えばWO₃）は水系亜鉛イオン電解質においてイオン拡散速度が遅く、光学コントラストが低いという問題に直面し、その実用化が制約されています。本研究では、グレージング角蒸着法を用いて整列したWO₃ナノブラシ薄膜を作製し、水系電気変色性能を大幅に向上させました。致密膜と比較して、44.6％の多孔率を持つ整列WO₃ナノブラシ薄膜は優れた反射防止特性と総合的な優れた電気変色性能を示しました。着色および脱色の応答速度はそれぞれ3.6秒および1.2秒で、700 nm波長における光学コントラストは66.6％に達し、着色効率は64.3 cm²·C^-1でした。これに基づき、迅速な色変化機能を持つ大面積（17 cm × 12 cm）の電気変色プロトタイプデバイスの作製にも成功しました。メカニズム解析により、整列した多孔質ナノブラシ構造が電子伝達の直接経路を提供し、界面接触面積を拡大することで、材料の電気化学活性および酸化還元動力学を相乗的に向上させていることが明らかになりました。本研究は、酸化タングステン系水系亜鉛イオン電気変色材料およびデバイス性能最適化のための簡便で効果的な戦略を提供します。

電気変色;WO₃;水系亜鉛イオン電解質;整列ナノワイヤ;グレージング角蒸着