氧化锡支架提高电致变色器件性能

在中国国家自然科学基金的资助下，清华大学的一项研究已经证明了电致变色器件(ECDs)的潜力，使它们更接近于实现各种生动的颜色变化和长时间的循环能力。

来源：纳米研究

当施加电压时，ECDs可以改变其光学特性，如透明度和颜色。这些在智能窗口和显示器上很有用。最近，人们对可以调制红外光的设备越来越感兴趣，这些设备可以用于节能建筑、个人温度管理和航天器温度控制。Ynvisible开发电子纸电致变色显示器，因为它们使用很少的能量，保持图像长达几个小时，具有成本效益，并且可以以具有竞争力的价格进行高度定制。

研究人员公布了一种涉及高多孔氧化锡(SnO2)纳米片支架的新策略。这种支架，当放置在电致变色材料和导电衬底之间时，显示出增强的电致变色性能，特别是与聚丙氨酸(PANI)，五氧化二钒(V2O5)和三氧化二钨(WO3)等材料。

目前使用聚苯胺和V2O5的电致变色材料由于其与衬底的粘附性有限而面临挑战。这导致循环稳定性降低和色彩光谱受限。然而，SnO2纳米片支架的集成放大了电化学活性区域，促进了更好的离子扩散，从而优化了ECDs的性能。

在实际应用中，SnO2支架的加入提高了复合电极V2O5的色移，并使WO3的光学调制提高了16%。举例来说，WO3和V2O5与SnO2的循环时间超过2000次。相比之下，在没有SnO2的情况下，它们分别只能承受大约300次和1300次循环。这种增强对于需要频繁循环的应用，如智能窗户或先进的电子显示器，尤其值得注意。

尽管取得了这些进步，但研究确实指出了一个潜在的改进领域:在着色阶段的切换时间比理想的要长。然而，该研究的总体结果在很大程度上掩盖了这一点，指出SnO2支架在提供未来ecd的性能和寿命方面具有重要的潜力。

参考文献

Bian, C., Wang, J., Liu, H. et al. Complementary multicolor electrochromic devices with excellent stability based on porous tin oxide nanosheet scaffold. Nano Res. (2023). https://doi.org/10.1007/s12274-023-6103-2