Deposición de WO3 con ángulo alto para lograr una respuesta rápida en electrocrómica de iones de zinc acuosos

CHEN Shuo ,  

XING Kaixiao ,  

LYU Ying ,  

YAO Xinxin ,  

LI Pan ,  

GUO Xiaoyang ,  

WANG Tienan ,  

LI Xiaotian ,  

LIU Xingyuan ,  

摘要

La tecnología electroquímica de iones de zinc en medios acuosos muestra amplias perspectivas de aplicación en ventanas inteligentes, gestión térmica, pantallas y camuflaje debido a su excelente seguridad y rentabilidad. Sin embargo, debido al gran tamaño de los iones de zinc y las fuertes interacciones coulombianas, los materiales electrocrómicos inorgánicos tradicionales (como WO3) enfrentan comúnmente problemas de cinética lenta de difusión iónica y bajo contraste óptico en electrolitos acuosos de iones de zinc, lo que limita su aplicación práctica. Este estudio utilizó el método de deposición oblicua para preparar películas nanobrochas ordenadas de WO3, mejorando significativamente el rendimiento electrocrómico en medios acuosos. En comparación con las películas densas, las películas nanobrochas ordenadas de WO3 con una porosidad del 44,6 % muestran excelentes propiedades antirreflectantes y un rendimiento electrocrómico integral sobresaliente: sus velocidades de coloreado y blanqueado son de 3,6 s y 1,2 s respectivamente, con un contraste óptico de hasta el 66,6 % a 700 nm y una eficiencia de coloreado de 64,3 cm2·C-1. Sobre esta base, también logramos fabricar un dispositivo prototipo electrocrómico de gran área (17 cm × 12 cm) con función de cambio de color rápido. El análisis del mecanismo reveló que la estructura nanobrocha porosa ordenada proporciona un camino directo para el transporte electrónico y aumenta el área de contacto de la interfaz, mejorando sinérgicamente la actividad electroquímica y la cinética redox del material. Este estudio ofrece una estrategia simple y efectiva para optimizar el rendimiento de los materiales y dispositivos electrocrómicos a base de óxido de tungsteno para iones de zinc acuosos.

关键词

Electrocrómico;WO3;electrolito de iones de zinc acuoso;nanohilos ordenados;deposición oblicua

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