Технология водной электрохромии на основе ионов цинка демонстрирует широкие перспективы применения в интеллектуальных окнах, тепловом управлении, дисплеях и камуфляже благодаря отличной безопасности и экономичности. Однако из-за крупного размера ионов цинка и сильного кулоновского взаимодействия традиционные неорганические электрохромные материалы (например, WO₃) в водных электролитах с ионами цинка сталкиваются с проблемами медленной кинетики диффузии ионов и низким оптическим контрастом, что ограничивает их практическое применение. В данной работе использован метод осаждения под углом для изготовления упорядоченной WO₃ нанощеточной пленки, значительно повысившей электрохромные характеристики в водной среде. По сравнению с плотными пленками, упорядоченная WO₃ нанощеточная пленка с пористостью 44,6 % демонстрирует отличные антиотражательные свойства и превосходные комплексные электрохромные характеристики: время окрашивания и отбеливания составляют 3,6 и 1,2 секунды соответственно, оптический контраст при длине волны 700 нм достигает 66,6 %, эффективность окрашивания — 64,3 см²·C^-1. На основе этого также был успешно изготовлен крупноформатный (17 см × 12 см) прототип электрохромного устройства с функцией быстрого переключения цвета. Анализ механизма показал, что упорядоченная пористая нанощеточная структура обеспечивает прямой путь для передачи электронов и увеличивает площадь интерфейса, что совместно улучшает электрохимическую активность материала и кинетику окислительно-восстановительных реакций. Данное исследование предлагает простой и эффективный подход для оптимизации свойств электрохромных материалов и устройств на основе оксида вольфрама для водных ионов цинка.

Электрохромия;WO₃;водный электролит ионов цинка;упорядоченные нанопроволоки;осаждение под углом