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1、电致变色材料‘及应用EleetroehromieaterialsandPrineiPlesrelatedtoAPPlieationsM丘思畴黄汉尧舒兴胜,,(华中理工大学固体电子学系武汉430074)QiuSiehouHuallgHanraoShuXingsheng(parteentootateeetronies,uazongUniversityDemfSlidSElHhofieneeandTeenology,uhan,430074)SchW摘要电致变色材料在大面积信息显、无功耗。,示致变色性质的材料作了分类和评
2、述[lj其中,。贮存及灵巧调光窗口的应用领域具有良好的前景er。-最具有实用性的乃是电化学变色性(Elct,、本文介绍了电致变色现象及其特点并对变色机理CeCros,,hmihmim简写作ECC)材料即在电,材料与器件的制备以及应用等方面的研究状况作化学反应条件下对可见光吸收有重大改变的了评述。。它:材料可以分成两类一类是无机电色材关键词电致变色现象电化学变色性三氧化钨,最著名的例子是W3,料0其光吸收的变化灵巧调光窗口;ABSTRACTTheeeetroerosareriere-是因离子和电子的双注入/抽取引起
3、的另一lhmimbfly,iologenviewedwithemPhasisonthePrineiplesrelatedto类是有机电色材料最早报导的是V,.aPPlieationseaseeeanismsoeee-(氧化还原色素)其光吸收的变化来自电氧Thbimhfl。.troeroeeeetaretheaineone尸rnvarioushmiffm化还原反应.methodso王materiapreparationareeoparodTI:e、lm下面对电化学变色性材料器件及应用typiealdevieestr
4、uet、l:℃witl:aliq、:ldandasolld。作一评述eleetroltearedeseribenetail.Thepotentialap-ydidplieationeldo,sueasorargeareainorrna-fi壬EChflf2电致变色材料川tionsPlay,sartwinowar:deoour一emoryaredimdlrnsummarized.无机材料主要是若干过渡金属氧化物,-KEYWORDSEleetroehromismEleetro,3、o3、r:·(或其水合物)其中以wO
5、MOIOehemiehromism,WO:,SmartWil记ow.:飞Z、·n:、e‘e。,HONIOHOF〔F(CN)〕研究得,。最多应用前景最好有机材料因其一般是多,1变色材料(随氧化还原反应的进行由一种颜引言色变到另一种颜色乃至多种颜色,)以及容易。oe3,,进行分子设计而受重视除violgn[]外有材料在外电场或电流的作用下发生可、一。eetroeroe聚苯胺川稀土二酞花著困等逆的色彩变化叫电致变色(Elhmim),。an现象简称电色(EC)现象Chg对具有电国家自然科学基金资助项目一一初稿收到日期19
6、93()617:一一终稿收到日期1931129994,104(功能材料)125(2),,(类似F心)同2.1电化学变色性的机制陷这缺陷很可能是氧空位a一3+时WO膜中的水被电场分解成H和,,,关于电化学变色材料电色效应的机制一OH质子向阴极迁移以补偿注入的电子,已经做了大量的实验和理论工作。。但至今即保持电中性许多人不同意Deb的解释例3,使对研究得最充分的材料WO也没有全弄3如有人认为着色是由于在WO中发生了氧。清楚,二化还原反应生成蓝色的钨化物WO卜和。电色效应最早在碱卤晶体上观察到当,3一二二。水也有人认为
7、生成的是WO(OH)但进给制作在碱卤晶体上的两个电极施加电压并,3一步的实验表明WO既可在含质子电解质7,。加热到约0℃时观察到光吸收这就是众、,中也可在含铿电解质中电还原着色其吸收:所周知的F色心吸收现象从点状负电极注工3、谱分别和氢钨青铜HW0铿钨青铜,入的电子陷于阴离子空位(形成F心)根据13,LiW0的吸收谱十分相似因此提出在,电中性和电流连续性要求正电极附近的阴:WO中发生的应是如下的还原(着色)反,离子空位将向阴极运动即有阴离子向正电[,〕:应,。极的净质量输运在正电极处放出卤如果外x3x+xe-3W
8、O+A+AWO(0<,电压极性倒转则伴随着碱金属在负电极的一xl),。<释出而产生空穴中心光吸收消失这个例子、.x++Li+3式中A是正离子(如H等)AWO表明了材料要具有电色性必须满足两个基本,,:是钨青铜即产物不是低价钨的氧化物而是要求首先要有色心(或对可见光的某种吸收金属(氢或铿)钨青铜。,其蓝颜色来自两种不;机制)其次要有混合电导即电子电导和离、N),子电导(这是
