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lipon 溶胶凝胶法

lipon 溶胶凝胶法

溶胶凝胶法是一种制备纳米材料的方法。具体步骤如下:

1. 溶胶制备:将所需的金属离子或金属化合物溶解在溶剂中,得到一个均匀的溶胶溶液。溶胶中的金属离子或金属化合物应具有一定的稳定性。

2. 凝胶形成:通过加入适当的沉淀剂、酸碱调节剂或溶剂中的其他化学物质,使溶胶发生凝固或胶化反应,形成凝胶。

3. 凝胶处理:调节凝胶的温度、时间和pH值等条件,以控制

凝胶的形态和颗粒大小,并消除凝胶中的不稳定因素。

4. 干燥:将凝胶进行适当的干燥处理,通常采用自然干燥、冷冻干燥或热风干燥等方法。

5. 热处理:将干燥的凝胶经过一定的热处理,以去除有机物质、改变晶体结构或提高材料的稳定性。

通过控制溶胶和凝胶的制备条件,可以调节溶胶凝胶法制备纳米材料的形貌、粒径和晶体结构等物理化学性质,从而满足不同应用领域的需求。溶胶凝胶法制备的纳米材料广泛应用于催化、传感、光电子和生物医药等领域。

全固态薄膜锂电池原理简介

全固态薄膜锂电池原理简介 全固态薄膜锂电池是一种薄膜化的锂/锂离子电池,是利用各种成膜技术在某种衬底(如单晶硅片)上依次沉积正极集流体、正极膜、固体电解质膜、负极膜、负极集流体来构成,根据需要在薄膜电池上沉积3.0~5.0μm厚的封装层对薄膜电池进行保护。其基片的选择范围很广,包括玻璃、陶瓷、硅片、塑料、金属片等;而且可以制备成多种形状和尺寸,可直接集成在电路中,还可以作为智能卡、传感器、微电子与微机械系统等方面与之匹配的微电源,在军事、医学、航天领域的用途尤为突出。薄膜锂电池工作原理跟普通的锂/锂离子电池一样,与传统的镉镍电池、氢镍电池相比,具有更高的比能量,更优越的充放电循环性能,自放电速率小,无记忆效应;与液态电解液锂离子电池相比,具有很好的安全性,不存在气胀、电解液分解的问题,工作温度范围广,耐振动、冲击。 1 正极膜 正极膜的研制对薄膜锂电池来说至关重要,它是决定薄膜锂电池性能的关键。目前文献报道的制备正极膜的方法最多,主要有:溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、静电喷雾沉积法、脉冲激光沉积法、激光高温灼烧法、射频磁控溅射法等。 2 负极膜 薄膜锂电池负极材料的研制也很重要,早期锂金属通常被作为薄膜锂电池的负极材料。但由于其较低的熔点(181℃)和较高的化学活泼性,在较高的温度下工作很难保持稳定。K.S.Park等人采用RMP 方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上沉积了氮化锡薄膜,电化学性能测试发现室温、100、200℃下该负极膜具有非常好的循环性能。W.H.Lee等对SnOx(x=1.01、1.25、1.43、1.87、2.00)薄膜做了详细的研究,在第一次循环过程中,锡的氧化物会分解,一部分氧和锂反应产生氧化锂,从而造成充放电容量的损失,影响薄膜的循环性能;解决方法之一是

全固态薄膜锂电池原理简介

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ba19149301.html, 全固态薄膜锂电池原理简介 作者:钟强 来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第11期 摘要:薄膜锂电池具有良好的集成兼容性和优异的电化学性能,成为微电子机械系统薄膜锂电池具有良好的集成兼容性和优异的电化学性能,成为微电子机械系统和超大规模集成电路能源微型化、集成化的最佳选择电源。本文介绍了薄膜锂电池的结构特征,并对开展该项技术研究提出了建议和展望。 关键词:全固态薄膜锂电池;正极膜;负极膜;固体电解质 全固态薄膜锂电池是一种薄膜化的锂/锂离子电池,是利用各种成膜技术在某种衬底(如单晶硅片)上依次沉积正极集流体、正极膜、固体电解质膜、负极膜、负极集流体来构成,根据需要在薄膜电池上沉积3.0~5.0μm厚的封装层对薄膜电池进行保护。其基片的选择范围很广,包括玻璃、陶瓷、硅片、塑料、金属片等;而且可以制备成多种形状和尺寸,可直接集成在电路中,还可以作为智能卡、传感器、微电子与微机械系统等方面与之匹配的微电源,在军事、医学、航天领域的用途尤为突出。薄膜锂电池工作原理跟普通的锂/锂离子电池一样,与传统的镉镍电池、氢镍电池相比,具有更高的比能量,更优越的充放电循环性能,自放电速率小,无记忆效应;与液态电解液锂离子电池相比,具有很好的安全性,不存在气胀、电解液分解的问题,工作温度范围广,耐振动、冲击。 1 正极膜 正极膜的研制对薄膜锂电池来说至关重要,它是决定薄膜锂电池性能的关键。目前文献报道的制备正极膜的方法最多,主要有:溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、静电喷雾沉积法、脉冲激光沉积法、激光高温灼烧法、射频磁控溅射法等。 2 负极膜 薄膜锂电池负极材料的研制也很重要,早期锂金属通常被作为薄膜锂电池的负极材料。但由于其较低的熔点(181℃)和较高的化学活泼性,在较高的温度下工作很难保持稳定。 K.S.Park等人采用RMP方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上沉积了氮化锡薄膜,电化学性能测试发现 室温、100、200℃下该负极膜具有非常好的循环性能。W.H.Lee等对SnOx(x=1.01、1.25、1.43、1.87、2.00)薄膜做了详细的研究,在第一次循环过程中,锡的氧化物会分解,一部分 氧和锂反应产生氧化锂,从而造成充放电容量的损失,影响薄膜的循环性能;解决方法之一是用纯金属或者合金来作薄膜电池的负极膜。S.J.Lee等用RMP法分别沉积了Sn、Sn-Cu、Sn- Zr-(O)膜,电化学性能测试显示Sn同Zr的合金膜有良好的循环性能。其他材料作为薄膜锂电池负极膜也有了新的研究。Bates首次报道Cu/LiPON/Li-CoO2“无锂”薄膜电池,在制备过程中Cu集流体直接沉积在电解质薄膜上。首次充电时,从LiCoO2阴极释放出来的Li直接电镀

薄膜锂电池

能源材料课程业 ——薄膜锂电池的研究进展 院系:材料科学与工程学院 专业:金属材料与成型加工 班级:2012级金属材成1班 学号:20120800828 姓名:吴贵军

薄膜锂电池的研究进展 摘要:微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、集成化提出了越来越高的要求.全固态薄膜锂电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS和VLSI能源微型化、集成化的最佳选择.简单介绍了薄膜锂电池的构造,举例说明了薄膜锂电池的工作原理.从阴极膜、固体电解质膜、阳极膜三个方面概述了近年来薄膜锂电池关键材料的研究进展.阴极膜方面LiCoO2依旧是研究的热点,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,研究多集中在循环效能的提高.在薄膜锂电池结构方面,三维结构将是今后研究的一个重要方向.。 关键词:薄膜锂电池;微系统;薄膜:微电子机械系统随着电子集成技术的飞速发展,SO C (System on chi p) 成为 现实,电子产品在不断地小型化、微型化。以整合集成电路及机械系统,如各种传感器于同一块晶片上的技术,即微机电技术,受到了普遍重视。微小型飞行器、微小型机器人和微小型航天器等都在源源不断地出现和进一步地改进。这些微型系统的功能强大,必然对其能源系统提出了微型化的

要求。当电池系统被微型化,电池底面积小于10 m m2、功率在微瓦级以下时,被称为微电池。微电池的制备通常是将传统的电池微型化、薄膜化。目前,用于微电池的体系有:锌镍电池、锂电池、太阳能电池、燃料电池、温差电池和核电池。锂电池是目前具有较高比能量的实用电池体系,因此人们对薄膜化的锂电池投入了大量的研究。 优点: (1)成本低,根据Photon 的预测,预计到2012 年下降到2.08 美元/w;预计薄膜电池的平均价格能够从2.65 美元/w 降至1.11 美元/w,与晶体硅相比优势明显;而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观,EPV 估计到2011 年,薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估计2011 年GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元/w,这主要是由转化率提高和规模化带来的。 (2)弱光性好 (3)适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV),不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等,根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙。 缺点: (1)效率低,单晶硅太阳能电池,单体效率为14%-17%(AMO),而柔性基体非晶硅太阳电池组件(约1000平方厘米)的效率为 10-12%,还存在一定差距。

全固态锂电池关键材料——固态电解质研究

全固态锂电池关键材料——固态电解质研究 摘要:全固态锂电池发展过程中,固态电解质是其中的关键材料,应用固态电 解质能够有效解决常规锂电池安全问题。本文对固态电解质中氧化物固态电解质、硫化物固态电解质以及聚合物固态电解质分别进行了研究,以供参考。 关键词:全固态锂电池;固态电解质;研究 传统锂电池采用有机液态电解液时,在使用过程中存在不小的安全问题[1]。 当前,在全固态锂电池成为研究热点,为有效解决全固态锂电池使用安全问题, 扩大全固态锂电池的容量,增加电池使用寿命,推动全固态锂电池的实用化,就 需要深入研究全固态锂电池的关键材料——固态电解质。 一、氧化物固态电解质 氧化物固态电解质按照物质结构划分,主要有玻璃态(非晶态)电解质和晶态电解质。玻璃态电解质包括反钙钛矿型Li3–2xMxHalO固态电解质和LiPON薄膜固态电解质。晶态电解质包括石榴石型固态电解质,钙钛矿型Li3xLa2/3–xTiO3固态电 解质,NASICON型Li1+xAlxTi2–x(PO4)3和Li1+xAlxGe2–x(PO4)3固态电解质等。 反钙钛矿结构固态电解质的成本低且环境友好,同时在室温条件下有着高离 子电导率(2.5×10–2S/cm),这一固态点价值还有着热稳定性以及与金属Li稳定和 优良的电化学窗口等特性。当前,主要研究的反钙钛矿型固态电解质为Li3ClO。 通过掺杂高价阳离子(如Mg2+、Sr2+、Ca2+、Ba2+),可以让晶格中出现大量的空位。而大量的空位,能够有效增加锂离子的传输通道(见图1),降低Li+离子扩散 的活化能,进而提高电解质的离子导电能力。 图1 反钙钛矿Li3ClO的晶体结构图 在高纯氮气中,采用射频磁控溅射高纯LiPO4靶就能够得到锂磷氮氧(LiPON) 薄膜,所得到的薄膜电解质厚度在1μm以下,且电阻较小,能够有效应用于薄膜锂离子电池。这一电解质有着良好的综合性能,室温条件下离子电导率为 2.3×10–6S/cm,电化学窗口达到5.5V,且有着较高的热稳定性,与LiMn2O4、LiCoO2等常用正极和金属Li负极有着很好的相容性。 石榴石型固态电解质的通式为Li3+xA3B2O12,其中:A表示的是八配位阳离子,B表示的是六配位阳离子。AO8和BO6以共面的方式,通过交错连接从而构 成三维骨架,骨架当中的间隙,由O构成的八面体空位和四面体空位填充。制备LLZO的传统方法有固相法和溶胶–凝胶法。固相法得到的LLZO室温离子电导率较高,而溶胶–凝胶法更容易获得纳米级LLZO粉体[2]。 钙钛矿型Li3xLa2/3–xTiO3(LLTO)电解质有多中优势,比如制备工艺简单,结构稳定,成分可变范围大等。晶界电导率控制着LLTO的总电导率,对Li/La位和Ti 位掺杂,能够有效提高颗粒电导率。LLTO与金属锂负极间有着较差的稳定性,金 属锂可以将Ti4+部分还原为Ti3+而引入电子电导。通过在LLTO表面涂覆固体聚 合物电解质,能够有效避免LLTO与金属Li直接接触,所组装起来的全固态电池 循环性能更加优良。 Na3Zr2Si2PO12钠离子固态电解质具有NASICON结构。该电解质不仅可以导钠,而且可以快速传导锂离子。使用三价离子Al,Cr,Ga等进行取代掺杂,得到Li1+xMxTi2?x(PO4)3,其中Al掺杂的Li1+xAlxTi2?x(PO4)3(LATP)电导率最高。该电 解质的离子电导率大于10–4S/cm。与LLTO类似,LATP使用金属Li电极时,Ti4+ 被还原成Ti3+,在LATP和金属Li之间添加聚合物作为缓冲层,以此来避免电解

全固态锂电池关键材料——固态电解质研究

全固态锂电池关键材料——固态电解质 研究 摘要:全固态锂电池发展过程中,固态电解质是其中的关键材料,应用固态电解质能够有效解决常规锂电池安全问题。本文对固态电解质中氧化物固态电解质、硫化物固态电解质以及聚合物固态电解质分别进行了研究,以供参考。 关键词:全固态锂电池;固态电解质;研究 传统锂电池采用有机液态电解液时,在使用过程中存在不小的安全问题[1]。当前,在全固态锂电池成为研究热点,为有效解决全固态锂电池使用安全问题,扩大全固态锂电池的容量,增加电池使用寿命,推动全固态锂电池的实用化,就需要深入研究全固态锂电池的关键材料——固态电解质。 一、氧化物固态电解质 氧化物固态电解质按照物质结构划分,主要有玻璃态(非晶态)电解质和晶态 电解质。玻璃态电解质包括反钙钛矿型Li 3–2x M x HalO固态电解质和LiPON薄膜固态 电解质。晶态电解质包括石榴石型固态电解质,钙钛矿型Li 3x La 2/3–x TiO 3 固态电解 质,NASICON型Li 1+x Al x Ti 2–x (PO 4 ) 3 和Li 1+x Al x Ge 2–x (PO 4 ) 3 固态电解质等。 反钙钛矿结构固态电解质的成本低且环境友好,同时在室温条件下有着高离 子电导率(2.5×10–2S/cm),这一固态点价值还有着热稳定性以及与金属Li稳定 和优良的电化学窗口等特性。当前,主要研究的反钙钛矿型固态电解质为Li 3 ClO。通过掺杂高价阳离子(如Mg2+、Sr2+、Ca2+、Ba2+),可以让晶格中出现大量的空位。 而大量的空位,能够有效增加锂离子的传输通道(见图1),降低Li+离子扩散的活 化能,进而提高电解质的离子导电能力。

(完整版)全固态锂电池技术的研究进展与展望

全固态锂电池技术的研究进展与展望 周俊飞 (衢州学院化学与材料工程学院浙江衢州324000) 摘要:现有电化学储能锂离子电池系统采用液体电解质,易泄露、易腐蚀、服役寿命短,具有安全隐患。薄膜型 全固态锂电池、大容量聚合物全固态锂电池和大容量无机全固态锂电池是一类以非可燃性固体电解质取代传统锂离 子电池中液态电解质,锂离子通过在正负极间嵌入-脱出并与电子发生电荷交换后实现电能与化学能转换的新型高 安全性锂二次电池。作者综述了各种全固态锂电池的研究和开发现状,包括固态锂电池的构造、工作原理和性能特 征,锂离子固体电解质材料与电极/电解质界面调控,固态整电池技术等方面,提出并详细分析了该技术面临的主要 科学与技术问题,最后指出了全固态锂电池技术未来的发展趋势。 关键词:储能;全固态锂离子电池;固体电解质;界面调控 1 全固态锂电池概述 全固态锂二次电池,简称为全固态锂电池,即电池各单元,包括正负极、电解质全部采用固态材料的锂二次电池,是从20 世纪50 年代开始发展起来的[10-12]。全固态锂电池在构造上比传统锂离子电池要简单,固体电解质除了传导锂离子,也充当了隔膜的角色,如图 2 所示,所以,在全固态锂电池中,电解液、电解质盐、隔膜与黏接剂聚偏氟乙烯等都不需要使用,大大简化了电池的构建步骤。全固态锂电池的工作原理与液态电解质锂离子电池的原理是相通的,充电时正极中的锂离子从活性物质的晶格中脱嵌,通过固体电解质向负极迁移,电子通过外电路向负极迁移,两者在负极处复合成锂原子、合金化或嵌入到负极材料中。放电过程与充电过程恰好相反,此时电子通过外电路驱动电子器件。目前,对于全固态锂二次电池的研究,按电解区分主要包括两大类[13]:一类是以有机聚合物电解质组成的锂离子电池,也称为聚合物全固态锂电池;另一类是以无机固体电解质组成的锂离子电池,又称为无机全固态锂电池,其比较见表1。通过表1 的比较可以清楚地看到,聚合物全固态锂电池的优点是安全性高、能够制备成各种形状、通过卷对卷的方式制备相对容易,但是,该类电池作为大容量化学电源进入储能领域仍有一段距离,主要存在的问题包括电解质和电极的界面不稳定、高分子固体电解质容易结晶、适用温度范围窄以及力学性能有提升空间;以上问题将导致大容量电池在使用过程中因为局部温度升高、界面处化学反应面使聚合物电解质开貌发生变化,进而增大界面电阻甚至导致断路。同时,具有隔膜作用的电解质层的力学性能的下降将引起电池内部发生短路,从面使电池失效[14-15]。无机固体电解质材料具有机械强度高,不含易燃、易挥发成分,不存在漏夜,抗温度性能好等特点;同时,无机材料处理容易实现大规模制备以满足大尺寸电池的需要,还可以制备成薄膜,易于将锂电池小型化,而且由无机材料组装的薄膜无机固体电解质锂电池具有超长的储存寿命和循环性能,是各类微型电子产品电源的最佳选择[10]。采用有机电解液的传统锂离子电池,因过度充电、内部短路等异常时电解液发热,有自燃甚至爆炸的危险(图3)。从图 3 可以清楚地看到,当电池因为受热或短路情况下导致温度升高后,传统的锰酸锂或钴酸锂液体电解质锂离子电池存在膨胀起火的危险,而基于纯无机材料的全固态锂电池未发生此类事故。这体现了无机全固态锂电池在安全性方面的独特优势。以固体电解质替代有机液体电解液的全固态锂电池,在解决传统锂离子电池能量密度偏低和使用寿命偏短这两个关键问题的同时,有望彻底解决电池的安全性问题,符合未来大容量新型化学储能技术发展的方向。正是被全固态锂电池作为电源所表现出来的优点所吸引,近年来国际上对全固态锂电池的开发和研究逐渐开始活跃[10-12] 2 全固态锂电池储能应用研究进展 在社会发展需求和潜在市场需求的推动下,基于新概念、新材料和新技术的化学储能新体系不断涌现,化学储能技术正向安全可靠、长寿命、大规模、低成本、无污染的方向发展。目前已开发的化学储能装置,包括各种二次电池(如镍氢电池、锂离子电池等)、超级电容器、可再生燃料电池(RFC:电解水制氢-储氢-燃料电池发电)、钠硫电池、液流储能电池等。综合各种因素,考虑用于大规模化学储能的主要是锂二次电池、钠硫电池及液流电池,而其中大容量储能用锂二次电池更具推广前景。。 全固态锂电池、锂硫电池、锂空气电池或锂金属电池等后锂离子充电电池的先导性研究在世界各地积极地进行着,计划在2020 年前后开始商业推广。在众多后锂离子充电电池中,包括日本丰田汽车、韩国三星电子和德国KOLIBRI 电池公司对全固态锂电池都表现出特别的兴趣。图 4 为未来二十年大容量锂电池的发展路径,从图 4 可以看出,全固态电

固态激光雷达研究进展

固态激光雷达研究进展 引言: 随着自动驾驶和机器人技术的快速发展,固态激光雷达作为一种重要的传感器技术,受到了广泛。固态激光雷达具有测量精度高、抗干扰能力强、运行稳定等优点,在无人驾驶、无人机、机器人等领域具有广泛的应用前景。本文将介绍固态激光雷达的研究现状、研究进展、主要成果及未来展望。 概述: 固态激光雷达是一种利用激光雷达技术进行测量和探测的设备。与传统激光雷达相比,固态激光雷达具有更高的测量精度、更强的抗干扰能力和更稳定的运行性能。固态激光雷达的应用领域非常广泛,包括无人驾驶、无人机、机器人、工业自动化等。随着应用领域的不断扩展,固态激光雷达的技术也在不断进步,面临着许多挑战,如提高测量精度、降低成本、减小体积等。 详细介绍: 固态激光雷达的研究主要包括以下几个方面:

1、原理:固态激光雷达的原理主要是基于光学干涉和相位调制。它 利用激光器发射出特定波长的光波,然后通过分束器和反射镜将光波反射回来,再通过干涉仪和相位测量装置对反射回来的光波进行干涉和相位调制,从而得到目标的距离和速度信息。 2、技术实现:固态激光雷达的技术实现主要包括光学系统设计、相 位调制技术、数字信号处理等。为了提高测量精度和减小体积,需要优化光学系统设计,采用先进的相位调制技术和数字信号处理方法。 3、实验方法:固态激光雷达的实验方法主要包括系统标定、场地实 验和道路实验等。系统标定主要是对激光雷达系统进行校准和测试,确定其测量精度和稳定性;场地实验主要是在实验室或特定场地上进行目标测量和场景模拟;道路实验则是在实际道路环境下对激光雷达系统进行测试和评估。 研究成果: 固态激光雷达的研究成果主要包括理论模型、算法和实际应用开发等。 1、理论模型:固态激光雷达的理论模型主要包括光学干涉模型、相 位调制模型和数字信号处理模型等。这些模型用于描述激光雷达的测量原理和实现方法,为研究提供了基础框架。

电致变色技术研究进展和应用

电致变色技术研究进展和应用 韦友秀;陈牧;刘伟明;厉蕾;张官理;颜悦 【摘要】经过多年的研究和发展,电致变色技术已被应用于建筑窗、汽车防眩后视镜、飞机舷窗等领域.本文概述了电致变色器件的结构、工作原理、材料分类、以及特性要求,阐述了电致变色薄膜的制备方法和实现应用的技术要求,并总结分析了国内外发展状况和最新进展.将电致变色应用在能源领域达到节约能耗的效果,极具社会意义和商业价值,是其发展过程的里程碑.目前,探索时间成本和经济效益双赢的技术路线和工艺流程,拓展应用领域(与其他技术相结合)并开发出相关的实用性产品将为电致变色技术重要的发展趋势.具有工业前景的湿化学方法有降低成本,提高效率的优势,将成为实现该项技术普及化的研究热点,另外,电解质层材料的研发和制备也会成为研究发展中的核心技术. 【期刊名称】《航空材料学报》 【年(卷),期】2016(036)003 【总页数】16页(P108-123) 【关键词】电致变色;智能窗;节能环保;柔性器件;自供能电致变色器件 【作者】韦友秀;陈牧;刘伟明;厉蕾;张官理;颜悦 【作者单位】北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京

100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统 结构透明件工程技术研究中心,北京100095 【正文语种】中文 【中图分类】O484 电致变色(Electrochromic, EC)材料的特征是在外电压驱动下,其光学性能发生可逆和持久稳固的变化[1-2],外观上表现为颜色变化,由电致变色材料组成的器件 称为电致变色器件 (Electrochromic Device, ECD)。电致变色的起源可追溯到19 世纪60年代,Deb[3]于1969年首次发表了关于三氧化钨(WO3)薄膜形貌的文章,发现其具有电致变色性能,并提出了“氧空位色心”机理。70年代出现了大量关 于无机电致变色材料和变色机理的报告,Malyuk等[4]在1974年的报道中引用了关于电致变色氧化铌(NbO)薄膜的前苏联专利,这将电致变色首次发现的时间推回到了1963年。在此时期电致变色技术主要应用在显示器领域中,当液晶显示器开始占领市场后,人们对电致变色的兴趣逐渐减弱。到了80年代,有机电致变色材料的报道[5]大幅出现,由于有机电致变色材料(包括金属螯合有机材料)容易进行分子设计,颜色变化种类多,变色响应速度快,可加工制备成柔性器件,而且价格便宜,这些优势使电致变色显示器又恢复了生机。 1984年,美国科学家Lampert和瑞典科学家Granqvist提出了一种以电致变色 膜为基础的新型节能窗[6],即灵巧节能调光窗 (smart window), 并首次进行了试 验探索,成为电致变色研究的另一个里程碑。此后电致变色技术在建筑物门窗中的应用成为新的研究热点[7-10],通过改变窗户的颜色,调控太阳光入射量,大幅度降低室内控温设备的能耗,从而提高能源利用率。因为应用于建筑物的能源消耗占世界总能源消耗的30%~40%[11],这些能源主要用于建筑物内部的供暖、散热、

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