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电致变⾊材料的研究进展电致变⾊材料的研究进展The Research Progress on ElectromicMaterial摘要电致变⾊材料的变⾊机理对电致变⾊材料的制备、理化性质有很⼤的影响。
本⽂采⽤阅读⼤量⽂献并对⽂献进⾏分析总结的⽅法，针对电致变⾊材料的变⾊机理进⾏概括总结，并且针对有机电致变⾊材料、⽆机电致变⾊材料，结合每种电致变⾊材料制备⽅法等进⾏研究综述，得到了如下结果:⽬前变⾊机理共分为六类，其中双重注⼊/抽出模型是公认的电致变⾊模型之⼀。
针对典型的⽆机电致变⾊材料和有机电致变⾊材料进⾏制备⽅法和变⾊机理进⾏总结归纳，并进⾏对⽐分析。
并且针对WO3 薄膜提出了提⾼薄膜变⾊效率，延长薄膜寿命，缩短薄膜变⾊响应时间等改进建议。
关键词：电致变⾊；变⾊机理；制备⽅法；性质分析⽬录摘要 ................................................................................................................................. I 1 绪论 .. (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究⽬的及意义 (1)1.3 电致变⾊材料概述 (1)1.3.1 电致变⾊现象 (1)1.3.2 电致变⾊材料的发展 (1)1.4 研究现状 (2)1.4.1 国内研究现状 (2)1.4.2 国外研究现状 (4)1.5 研究内容 (6)2 电致变⾊机理 (7)2.1 ⾊⼼模型 (7)2.2 双重注⼊/抽出模型 (7)2.3 极化⼦模型 (9)2.4 电化学反应模型 (9)2.5 能级模型 (10)2.6 配位场模型 (10)2.7 本章⼩结 (11)3 ⽆机电致变⾊材料 (12)3.1 阴极电致变⾊材料 (12)3.1.1 WO3 (12)3.1.2 MoO3 (14)3.1.3 TiO2 (15)3.2 阳极电致变⾊材料 (15)3.2.1 NiO (15)3.2.2 V2O5 (16)3.2.3普鲁⼠蓝 (16)3.3 本章⼩结 (16)4 有机电致变⾊材料 (18)4.1 有机⾼分⼦电致变⾊材料 (18)4.1.1 聚吡咯类 (18)4.1.2 聚噻吩类 (19)4.1.3 聚苯胺类 (19)4.2 有机⼩分⼦电致变⾊材料 (20)4.2.1 紫罗精 (20)4.2.2 ⾦属酞青化合物 (21)4.3 本章⼩结 (22)5 电致变⾊材料的应⽤及改进⽅案 (23)5.1 电致变⾊材料的的应⽤ (23)5.1.1 电⾊储存器件 (23)5.1.2 电致变⾊显⽰器件(ECD) (24)5.1.3 电⼦束印刷技术及传感器 (24)5.1.4 其他应⽤ (24)5.2 电致变⾊材料的改进⽅案 (25)结论 (26)参考⽂献 (27)1 绪论1.1 研究背景20世纪70年代，信息、材料和能源被⼈们称作当代⽂明的三⼤⽀柱。
电致变色材料的研究进展及其应用研究电致变色材料是一种通过外加电场来改变颜色的材料。
随着科技的发展，电致变色材料逐渐成为了研究领域的热点之一。
本文将介绍电致变色材料的研究进展及其应用研究。
一、电致变色材料的研究进展电致变色材料的研究可以追溯到20世纪50年代。
最早的电致变色材料是银鹏石，但是它的色彩变化缓慢，无法应用到实际生产中。
直到80年代初，氧化钨（WO3）作为电致变色材料被发现，此后，一系列其他的电致变色材料纷纷涌现，如氧化钒（VO2）、氧化钼（MoO3）等等。
同时，研究者们也不断探索新的电致变色材料，并在这基础上开展深入的研究。
目前，电致变色材料的研究已经涉及到了几乎所有的化学元素，包括传统元素如铜、锌、铁等，也包括一些罕见的元素如稀土元素等。
二、电致变色材料的应用研究电致变色材料的应用范围非常广泛，涉及到生活、应用科技、商业等多个领域。
1.智能玻璃智能玻璃是电致变色材料应用最为广泛的领域之一。
智能玻璃可以根据外界光线、温度、湿度等变化而改变玻璃的透明度或者反射率。
这种材料被广泛应用于建筑、交通、家居等领域，目前，已经出现了热辐射式智能窗、电子窗帘等应用。
2.彩色显色电致变色材料可以在外加电场的作用下改变其颜色，这种性质可以被用于色彩显示。
因此，电致变色材料被应用在各种显示器件中，如平板电视、手机屏幕、电子书等。
3.传感应用电致变色材料的颜色变化还可以用于传感应用。
例如，将电致变色材料纳入电路板中，当电路板出现故障时，颜色的变化可以告知用户。
4.防窃听电致变色材料的颜色变化还可以被用于防窃听。
当窃听设备在被检测区域内时，电致变色材料会改变颜色，从而告知用户是否存在窃听器。
5.光伏太阳能电致变色材料的研究还涉及到了光伏太阳能。
当前，太阳能电池的颜色和透明度都比较单一，不符合市场需求。
但是，如果可以将电致变色材料应用于太阳能电池上，这些问题就能够得到有效解决。
三、电致变色材料的未来发展趋势在未来，电致变色材料的研究将会更加深入和广泛。
电致发光与电致变色/罗伟等·1·电致发光与电致变色*罗 伟， 傅相锴，周 杰(西南大学化学化工学院， 重庆 400715)摘要电致发光和电致变色材料作为目前最有前景的智能材料之一，在过去的几十年里被广泛研究，而相关的器件也已经上市。
简要介绍了电致发光和电致变色的发展历史和种类、原理和器件结构及其应用前景。
关键词电致发光电致变色材料原理Electroluminescence and EletrochromismLUO Wei, FU Xiangkai, ZHOU Jie(College of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest University, Chongqing 400715)Abstract Electroluminescent (EL) and eletrochromic (EC) materials have extensive applied prospects as two of the intelligent materials and have been used for some devices. In this review, we give a brief introduction for the Electroluminescence’s and eletrochromism’s developing history, working principles, devices’ structure and potential applications.Key words electroluminescence ,eletrochromism, materials ,working principles0 引言电致发光(Electroluminescence, EL)是物质在一定的电场作用下被相应的电能所激发而产生的发光现象。
电致变色材料的设计与应用随着科技的不断进步，电致变色材料在各个领域得到了广泛的应用。
电致变色材料是指在外加电场的作用下，能够发生颜色变化的材料。
这种材料可以用于智能窗户、光学器件、显示技术等多个领域，具有广阔的市场前景和研究价值。
本文将重点讨论电致变色材料的设计与应用，并探讨其潜在的发展方向。
一、电致变色材料的基本原理电致变色材料的颜色变化是通过改变电磁辐射吸收和反射来实现的。
这种材料通常由两层或多层材料组成，其中至少包含一层电致致色材料。
电致致色材料通常由有机或无机化合物构成，具有较高的导电性。
这些化合物常常是由能够适应外加电场环境的可控结构组成的。
当电致致色材料受到外加电场的作用时，电子在分子间的跳跃会发生改变，从而导致材料的颜色发生变化。
二、电致变色材料的设计与合成电致变色材料的设计与合成是电致变色技术的核心内容。
其中，合适的化学反应和材料选择至关重要。
一般来说，电致变色材料的设计和合成需要从以下几个方面考虑：1. 分子结构的合理设计。
电致变色材料的分子结构设计应着重考虑分子中存在的特定部分，如键长、键角等结构因素。
这些因素直接影响着电磁辐射的吸收和反射能力。
因此，在设计中应该注重分子结构的灵活性和可调节性。
2. 化学反应的选择和优化。
电致变色材料的设计和合成需要合适的化学反应来实现。
化学反应的选择应考虑能够在温和条件下进行，并且生成产物的选择有利于电致变色效果的实现。
此外，反应的速率和产物稳定性也需要优化。
3. 材料的纯化和制备。
电致变色材料需要经过严格的纯度控制和合适的制备方法，以保证材料的质量和性能。
一般来说，纯化工艺需要包括晶体生长、溶剂过滤和结晶等步骤。
制备方法则需要选择合适的溶液、溶剂和反应条件。
三、电致变色材料的应用领域电致变色材料在智能窗户、光学器件、显示技术等领域的应用前景巨大。
下面，我们将就其应用领域进行详细的探讨。
1. 智能窗户。
智能窗户是指能够根据外界光线和温度自动调节透明度的窗户。
纳米氧化钨制备及其电致变色性能研究————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：纳米氧化钨制备及其电致变色性能测试引言信息传递在快速发展的现代社会中具有举足轻重的地位，除了电子通讯之外，显示功能也是信息传递的重要组成部分，电致变色材料正是一种广泛应用于信息、电子、能源、建筑和国防等方面，有着广阔应用前景的显示功能材料。
电致变色材料还可以利用其透过率可控、记忆效应、反应速度快的性能制成智能窗户、防眩晕后视镜及能源节约器件，应用前景十分广泛。
电致变色（eletrochromism）是指材料在交替的高低或正负外电场的作用下，通过注入或抽取电荷（离子或电子），从而在低透射率的着色状态或高透射率的消色状态之间产生可逆变化的一种特殊现象，在外观性能上则表现为颜色及透明度的可逆变化。
主流的电致变色材料分为三大类，包括无机类材料、有机小分子材料以及共轭聚合物。
无机材料主要是金属氧化物，包括阴极着色材料（如V、Mo、W、Nb、Ti的氧化物）和阳极着色材料（如普鲁士蓝、Ni、Co、Ir的氧化物）；有机小分子材料主要为紫罗碱；共轭聚合物电致变色材料包括聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等。
WO3是无机类电致变色材料中科学家研究最早最深入、成果最丰富的材料。
由于电致变色材料的透过率可在较大波长范围内连续变化、调节，工作电压低，功耗较低，节能环保，具有记忆存储功能，并且在使用中受环境因素的影响较小，这些优势使得电致变色材料逐渐成为建筑、汽车行业中越发灿烂的一颗闪亮明珠。
但有关WO3薄膜着色与消色的机理现在仍然不明确。
目前，认知程度最高，接受最多的为双注入/双抽出模型。
图1 三氧化钨晶体结构示意图三氧化钨晶体结构模型图如图1所示，钨原子位于着晶格顶点处，氧原子位于晶格棱中间位置。
通常情况下，立方体中心原子A的位置没有原子占据，此时钨呈现+6价，三氧化钨薄膜呈现无色。
电致变色技术
简单来说，所谓的电致变色就是材料（EC薄膜）的光学属性（反射率、透过率、吸收率）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象。
EC薄膜材料在电场作用下会发生氧化还原反应，产生对光的透过率和反射率的变化，进而实现产品外观颜色或透明度的变化。
有关于电致变色的记录最早可追溯到20世纪30年代，当时有德国科学家首次注意到氧化钨的电化学着色现象。
电致变色的概念则于20世纪60年代正式提出，1969年就曾有人使用WO3薄膜（一种变色材料）做出了电致变色器件。
在智能手机之前，电致变色工艺主要应用在建筑和交通领域，比如一些高端酒店会使用基于电致变色的灵巧窗，这种窗户可通过改变自身颜色来控制射入房间的光照强度，不仅可以实时保护隐私还能带来冬暖夏凉的效果。
再比如，很多飞机也早已淘汰了机械式遮阳板，改用基于电致变色材料做的舷窗，可手动或自动调节窗户颜色的深浅从而达到遮阳的效果。
此外，电致变色工艺还出现在了很多汽车上，一些防眩光的后视镜就利用电致变色技术自动变色来减少反射率，部分
新款的电动汽车还使用电致变色材料作为内部的装饰以提升科技感。
电致变色概念电致变色是指在外加电场的作用下，材料的光学性质发生改变，使得其颜色发生变化的现象。
这种现象主要是通过改变材料电子的能带结构来实现的。
当外加电场的强度变化时，材料电子的原始能级会经历一定程度的改变，这将导致材料的折射率和吸收系数发生变化，从而导致材料的光学性质发生变化。
电致变色材料通常是由两种或更多种化学元素组成的复合物，其中一种化学元素负责电导和一定程度的透明度，另一种化学元素则负责光学性质，如颜色和透明度。
这种复合物通常具有铁电性质，这意味着它们对电场的响应与其晶格的构型有关。
在晶格结构变化的同时，材料的电子结构也会发生变化，导致材料的光学性质发生变化。
电致变色材料一般分为两类：反应性变色材料和调制材料。
反应性变色材料通常需要外加能量才能引发颜色改变。
这种能量可以是光能，热能或电场。
例如，铁氧化物可以通过外加电场使其从特定颜色变成另外一种颜色。
另一方面，调制材料是可以在没有外部刺激的情况下调制光学性质的材料。
这些材料通常采用液晶形式，通过不同的电场信号来控制其透明度和颜色。
电致变色技术已经得到广泛应用，如窗户制造、电子显示器、太阳能电池板等。
在窗户制造领域中，电致变色技术已经用于制造智能窗户。
这种智能窗户不仅可以控制室内光线，还可以调整室内空气温度和湿度。
在电子显示器领域中，电致变色技术可以用于制造高清晰度电子显示器，并且可以帮助节省电力。
在太阳能电池板领域中，电致变色技术可以被用于制造智能窗户和建筑外墙，使其能够在不需要能源的情况下自动调节温度和光线，从而降低能源消耗。
尽管电致变色技术已获得广泛应用，但是目前的电致变色材料还存在一些问题，如成本高、响应速度较慢等问题。
因此，未来需要进一步研究和改进电致变色材料，以便将其应用推广到更广泛的领域。
氧化镍电致变色原理
首先，氧化还原反应是指在一定电压下，氧化态和还原态之间发生的
物质的电子转移反应。
对于氧化镍材料来说，它可以处于两种状态：还原
态和氧化态。
在还原态下，Ni2+离子在氧化镍表面上吸附的氧分子被电子
还原为氧离子。
反之，在氧化态下，Ni2+离子的电子由氧离子还原为氧分子。
其次，镍离子的吸附现象也是氧化镍电致变色的重要原理。
在氧化镍
材料表面，Ni2+离子会吸附到表面，形成NiO2层，这一吸附层在电场的
作用下会发生颜色的变化。
在高电压下，Ni2+离子会被电场加速，聚集在
电极附近，形成暗色；而在低电压下，Ni2+离子会在电场作用下远离电极，形成浅色。
结合氧化还原反应和镍离子的吸附现象，可以得到氧化镍电致变色的
过程。
在高电压（如正20V）的作用下，氧化镍材料表面的Ni2+离子被电
子还原为氧分子，形成还原态。
同时，由于高电压的作用，Ni2+离子被聚
集在电极附近，形成暗色。
相反，在低电压（如负20V）的作用下，氧化
镍表面的氧分子被电子氧化为氧离子，形成氧化态，同时Ni2+离子被远
离电极，形成浅色。
总结来说，氧化镍电致变色的原理是氧化还原反应和镍离子吸附现象
的综合效应。
通过改变电压的大小，可以控制氧化还原反应和镍离子吸附
的程度，从而实现颜色的变化。
这一原理在电子显示技术中有着广泛的应用，例如液晶显示屏和触摸屏中的电容层就采用了氧化镍材料来实现快速
的响应和高对比度的显示效果。
第40卷第5期人工晶体学报Vol．40No．52011年10月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS October ，2011WO 3薄膜的电致变色与响应时间机理研究杨海刚1，2，宋桂林1，2，张基东1，2，王天兴1，2，常方高1，2（1．河南师范大学物理与信息工程学院，新乡453007；2．河南省光伏材料重点实验室，新乡453007）摘要：采用直流反应磁控溅射方法制备了纳米WO 3薄膜，研究了溅射气压对WO 3薄膜的表面形貌和微结构的影响。
利用X 射线衍射仪和扫描电子显微镜对WO 3的微结构进行了表征。
采用紫外-可见分光光度计和循环伏安测试系统对样品的电致变色及响应时间性能进行了研究。
结果表明，纳米WO 3薄膜的微孔结构特征具有较大的比表面积，有利于改善其电致变色性能。
当溅射气压为4Pa 时，WO 3薄膜在可见光区的电致变色平均调色范围达到了71．6%，并且其着色响应时间为5s ，漂白响应时间为16s 。
关键词：WO 3薄膜；磁控溅射；电致变色；响应时间中图分类号：O484．1文献标识码：A 文章编号：1000-985X （2011）05-1316-06收稿日期：2011-05-03；修订日期：2011-07-25基金项目：河南省重点科技攻关计划项目（102102210184）；河南省教育厅自然科学研究项目（2010B140008）作者简介：杨海刚（1977-），男，河南省人，博士，副教授。
E-mail ：hgyang@htu．cn Response Time and Electrochromic Mechanism of WO 3FilmsYANG Hai-gang 1，2，SONG Gui-lin 1，2，ZHANG Ji-dong 1，2，WANG Tian-xing 1，2，CHANG Fang-gao 1，2（1．College of Physics and Information Engineering ，Henan Normal University ，Xinxiang 453007，China ；2．Henan Key Laboratory of Photovoltaic Materials ，Xinxiang 453007，China ）（Received 3May 2011，accepted 25July 2011）Abstract ：Nanoscaled tungsten oxide films were fabricated by reactive DC magnetron sputtering．Theinfluence of deposition gas pressure on surface morphology and microstructure of tungsten oxides wasstudied．X-ray diffraction （XRD ）and scanning electron microscopy （SEM ）were utilized to characterizethe micro-structural of the prepared thin films．Electrochromic and response time properties wereresearched by simultaneous spectrophotometric and cyclic voltametric measurements of tungsten oxides．The investigation results showed that micro-porous nanostructure has strong effects on the electrochemicaland chromogenic properties ，which depending on the specific surface area．For deposition gas pressurebeing 4Pa ，the modulating range of the visible optical transmittance can reach 71．6%，the coloredresponse time is 5s ，and the bleached response time is 16s．Key words ：WO 3thin films ；magnetron sputtering ；electrochromism ；response time1引言电致变色材料由于在较小的电压（＜10V ）驱动下能够改变其光学性能，进而调节对光的透射、反射、吸收性能。
电致变色涂层的制备及其光学性质研究电致变色涂层作为一种新型材料，近年来备受关注。
其制备和应用已经得到了广泛研究。
电致变色涂层具有优异的光学性质，可以通过外电场调控颜色的变化，具有广泛的应用前景。
本文将从制备和光学性质两个方面入手，介绍电致变色涂层的原理和应用。
一、电致变色涂层的制备电致变色涂层的制备方法有很多种，口述包括溅射、离子束辅助沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶法等。
在这些方法中，离子束辅助沉积和溶胶-凝胶法恰好分别代表了两种不同的制备方案。
离子束辅助沉积方法采用了离子束技术，将离子束轰击到靶材表面，产生高能散射，使得靶材原子脱落并沉积在基底上。
这种方法具有沉积速度快、材料成分可控、薄膜致密、表面均匀等优点。
但是，该方法需要昂贵的专业设备，造价较高。
溶胶-凝胶法将金属盐和化学试剂溶于适当的溶剂中，制备成透明的溶胶溶液。
在加热处理后，溶胶质量逐渐减小，形成凝胶。
经高温煅烧或烘干等处理，可制得均匀、高级别的薄膜。
二、电致变色涂层的光学性质电致变色涂层的光学性质主要有反射率和透过率。
在底板上设计电极，并将电致变色层沉积在电极上，通过电场调节能带中心位置，可以改变其光学响应，从而控制涂层颜色的变化。
电致变色涂层的反射率是通过外电场控制其颜色变化的重要参数之一。
在材料的吸收和传递过程中，不同颜色的反射率有所差异，从而实现了对颜色的调控。
电致变色薄膜还具有良好的透过率，不同波长的透过率呈现出不同的变化趋势。
电致变色涂层还具有高响应速度和较长的保持时间。
响应时间和保持时间的长短取决于涂层中电离子的输运速度和位置稳定性等特性。
同时，可以通过改变材料成分和薄膜结构，调节其响应和保持时间的变化。
三、电致变色涂层的应用电致变色涂层具有广泛的应用前景。
例如，在建筑窗户、隔墙和天花板等方面，可以通过电致变色技术来调节角色的变化，改变室内的光线和温度。
还可以在汽车、电子设备和光学器件等领域中使用。
在光学器件中，电致变色涂层可以用于设计可调谐的光学过滤器、光学开关和波导等。
EC电致变⾊玻璃材料⽬录第⼀章总论 (1)⼀、项⽬概况 (1)⼆、项⽬提出的过程与理由....................................................... 错误!未定义书签。
三、报告编制依据......................................................................... 错误!未定义书签。
第⼆章项⽬建设背景及必要性 .............................错误!未定义书签。
⼀、省实施新材料产业振兴计划.............................................. 错误!未定义书签。
⼆、ITO透明导电膜玻璃概况 ................................................... 错误!未定义书签。
三、项⽬提出的外部环境简述 .................................................. 错误!未定义书签。
四、项⽬建设必要性 .................................................................... 错误!未定义书签。
第三章市场分析及建设容......................................错误!未定义书签。
⼀、市场环境分析......................................................................... 错误!未定义书签。
⼆、建设容与规模......................................................................... 错误!未定义书签。
第四章⽣产技术及产品⽅案..................................错误!未定义书签。
电致变色材料制备技术综述电致变色材料概述电致变色是在电流或电场的作用下，材料发生可逆的变色现象。
早在本世纪30年代就有关于电致变色的初步报道。
60年代，Pkat在研究有机染料时，发现了电致变色现象并进行了研究。
1969年，Deb发现在施加电压的情况下，MoO3和WO3具有电致变色效应，Deb 在此基础上进行了深入的研究并研制出了第一个薄膜电致变色器件。
电致变色材料因为在智能窗（smart window）、汽车防炫后视镜、电致变色显示器等方向具有巨大的潜在应用价值，正受到越来越多的关注。
波音公司最新的波音787梦想客机上就使用了电致变色旋窗设计，电致变色也正在走向产业化，具有广阔的市场前景。
目前电致变色材料主要包括两种，即无机电致变色材料和有机电致变色材料。
许多过渡金属氧化物具有电致变色效应。
普遍认为无机电致变色材料由于电子和离子的双注入和双抽出发生氧化还原反应而具有电致变色效应。
根据材料是在氧化态或者还原态着色可分为还原态着色电致变色材料如W、Mo、V、Nb和Ti的氧化物和氧化态着色电致变色材料如Ir、Rh、Ni和Co等的氧化物。
有些材料如V、Co和Rh的氧化物在氧化态和还原态均会呈现不同的颜色。
普鲁士蓝也是一种具有多种变色特性的电致变色材料，能在暗蓝色、透明无色(还原时)、淡绿色(氧化时)等颜色之间转变。
有机电致变色材料包括氧化还原型化合物如紫罗精，导电聚合物如聚苯胺、聚噻吩和金属有机螯合物如酞花菁等。
无机电致变色材料由于化学稳定性好，制备工艺简单等优点，是人们研究的重点，WO3作为最早发现的一种电致变色材料，由于性能优越，价格低廉等优点，是研究最为详细的一种电致变色材料。
目前对电致变色材料性能的研究主要集中在四点：1.颜色和对比度的提高，包括变色对比度的提高和变色光谱的展宽，例如将铌氧化物和ITO纳米晶复合，使材料同时具备对可见光和近红外光电致变色的效应。
2.变色效率，电致变色薄膜的吸光度的变化值与所注入的电荷直接相关，变色效率即电致变色薄膜的吸光度的变化值与单位面积所注入的电荷的比值。
科学技术创新2019.27电致变色智能材料的应用与发展冉东生（黑龙江省对外科技合作中心,黑龙江哈尔滨150028）生物界变色现象在自然界中是普遍存在的，例如具有代表性的变色龙，它可以根据不同的外界环境变化使自身的颜色进行改变，并在另外一种环境下还原，从而实现颜色的伪装或者自身热量的存储[1]。
以此为基础，仿生材料现阶段所研究的变色现象主要有：电致变色、光致变色、热致变色、压致变色等。
与目前存在的其它被动变色技术相比，电致变色技术是一种新型的主动变色技术，其基本原理主要是利用外电压使电致变色材料的光学性能（吸收率、反射率、透过率）发生可逆的可见-红外光学颜色的变化，从而实现材料外观颜色以及透明度的变化[2]。
1电致变色材料的变色原理电致变色顾名思义就是通过施加外电压使材料发生颜色的变化，这个颜色可以从可见光延伸至红外光。
电致变色的变色原理目前被广泛接受的主要有以下两种：（1）基于有机分子的氧化还原机理-在外电压的作用下，有机高分子或者小分子电致变色材料发生氧化还原反应，使其分子的能带发生变化，从而引起材料的颜色变化。
（2）基于无机材料的晶格改变机理-外电压作用下，电解质离子嵌入到电致变色层引起晶格结构发生变化，从而使材料的颜色发生变化。
电致变色器件的结构主要包括基底层、集流体层、电致变色层、电解质层以及离子存储层，这些结构层被按照图1的顺序依次组装即成电致变色器件。
图1电致变色器件的典型结构在电致变色器件中电致变色层是核心部分，通过对它施加不同的外电压实现其颜色的变化；基底层是作为器件的一个支撑体，维持器件的完整结构；集流体层是一种附着在基底层上的导电体，其主要作用是实现外电路与器件的通路状态；电解质层的作用是实现器件内部离子的传输，同时也为电致变色层提供阴阳离子来维持电致变色层的电中性；离子存储层的作用存储反离子，实现器件的记忆效应，同时离子存储层也可以是与电致变色层材料性能完全相反的材料，从而实现器件颜色的互补[3]。
河南建材201812020年第6期电致变色玻璃的研究进展刘鉴宁天津工业大学材料科学与工程学院（300387）摘要:电致变色玻璃是由透明导电层、离子储存层、电致变色层和电解质层所构成。
当两个透明导电层通电后，离子和电子会共同注入电致变色层中，导致其发生颜色变化。
此时的离子存储层主要是储存变色层反应时相应的反离子，维持体系中电荷的平衡。
文章主要综述了电致变色玻璃的研究进展，并对其应用发展提出了展望。
关键词:电致变色玻璃；离子储存层；电解质层；电致变色层0前言电致变色玻璃的核心结构主要包括:电致变色层、离子储存层和电解质层。
电致变色玻璃是一种在电流和电压的作用下能够可逆地调节光的透射率和反射率的功能性玻璃。
当电致变色玻璃的颜色发生变化时,其改变了可见光的透过率,实现了智能调节的功能[1]。
通过对比电致变色玻璃和传统型玻璃可以发现,电致变色玻璃可以有效地减少能量流失,更具有发展前景[2]。
1电致变色玻璃结构1.1透明导电层透明导电层(简称TC)的主要作用是在电致变色层发生变色时提供电子,因此对透明导电层具有良好的导电效果[3]。
1.2电致变色层电致变色层(简称EC)是器件变色过程中的重要组成结构,一般制备电致变色的材料要具备灵敏度高、可循环性良好等优势,其中,制备电致变色层的材料主要可以分为两大类:有机变色材料和无机变色材料。
1.3电解质层电解质层(简称IC)的主要作用是为离子(如H+、Li+等小半径阳离子)在变色层和储存层之间的传输提供通道和介质[4]。
离子传输速率的快慢取决于电解质层的离子导电能力,因此电解质层的材料一般要求有较高的离子导电率和电子电阻率,这表明电解质层既能传输导电离子又能阻止电子的通过。
到现在为止,研究较多的电解质材料有:液态电解质、固态有机电解质和凝胶电解质。
液态电解质由于它的易于泄露、交通不便等缺点已经基本被淘汰。
固态有机电解质的导电率太低,无法满足实际的要求,故使用的范围也十分有限。
