Deposição de WO3 em ângulo alto para resposta rápida na eletrocrômica de íons de zinco aquosos

CHEN Shuo ,  

XING Kaixiao ,  

LYU Ying ,  

YAO Xinxin ,  

LI Pan ,  

GUO Xiaoyang ,  

WANG Tienan ,  

LI Xiaotian ,  

LIU Xingyuan ,  

摘要

A tecnologia eletrocrômica de íons de zinco aquosos apresenta amplas perspectivas de aplicação em janelas inteligentes, gerenciamento térmico, monitores e camuflagem devido à sua excelente segurança e custo-benefício. No entanto, devido ao grande tamanho dos íons de zinco e às fortes interações coulombianas, materiais eletrocrômicos inorgânicos tradicionais (como WO3) enfrentam problemas comuns de cinética lenta de difusão iônica e baixo contraste óptico em eletrólitos aquosos de íons de zinco, limitando sua aplicação prática. Este trabalho utilizou o método de deposição angular para preparar filmes nanopescoço ordenados de WO3, melhorando significativamente o desempenho eletrocrômico em meio aquoso. Em comparação com filmes densos, os filmes nanopescoço ordenados de WO3 com porosidade de 44,6% exibem excelentes propriedades antirreflexo e desempenho eletrocrômico abrangente excepcional: suas velocidades de coloração e branqueamento são de 3,6 s e 1,2 s, respectivamente, com contraste óptico de até 66,6% em 700 nm e eficiência de coloração de 64,3 cm2·C-1. Com base nisso, também fabricamos com sucesso um dispositivo protótipo eletrocrômico de grande área (17 cm × 12 cm) com função de mudança rápida de cor. A análise do mecanismo revelou que a estrutura ordenada do nanoescova porosa fornece um caminho direto para o transporte de elétrons e aumenta a área de contato da interface, melhorando sinergicamente a atividade eletroquímica e a cinética redox do material. O estudo oferece uma estratégia simples e eficaz para otimizar o desempenho de materiais e dispositivos eletrocrômicos baseados em óxido de tungstênio para íons de zinco aquosos.

关键词

Eletrocrômico;WO3;eletrólito aquoso de íons de zinco;nanofios organizados;deposição em ângulo

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