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研究进展

研究进展

蔡国发课题组在ACS Energy Letters报道高性能大面积的电致变色薄膜和器件

来源: 河南大学材料学院    日期:2020-04-16   浏览次数:

 近期,蔡国发教授课题组在大面积的电致变色薄膜和器件方面取得新进展,相关成果以“Molecular Level Assembly for High Performance Flexible Electrochromic Energy Storage Devices”为题,以全文形式在ACS Energy Letters(ACS Energy Lett. 2020, 5, 1159−1166, DOI:10.1021/acsenergylett.0c00245, 影响因子=16.331)上发表。

 论文链接:https://dx.doi.org/10.1021/acsenergylett.0c00245

电致变色器件是指在施加一定的电压下,其光学性质会发生可逆与持久的变化,在智能节能窗、低能耗显示器、汽车防炫目后视镜、电子书、智能眼镜、红外隐身和卫星热控等领域都有着广泛应用。然而,如何实现低成本、大面积、高性能电致变色纳米薄膜和器件的构筑是电致变色器件商业化过程中面临的重要挑战。

 

图:基于分子组装静电喷涂技术的制备的polyFe电致变色薄膜

及电致变色性能表征


 本文报道了一种基于分子水平组装的静电喷涂技术,并制备了大尺寸(810 cm2)自支撑金属有机配位聚合物(polyFe)的柔性电致变色薄膜。该polyFe薄膜展示了极好的电致变色性能,如超高的着色效率(750.3 cm2 C−1)、超快的变色速度(<1s)和强健的循环稳定性(光学调制范围在循环10000次后无明显衰减)。基于这种高性能的电致变色薄膜,作者进一步组装了多功能的柔性电致变色储能器件实现了动态调光与储能应用的高效集成,这种器件具有很好的倍率性能,且器件储存电能的多少可以通过颜色直接显示出来。重要的是,这种变色储能器件可以将变色过程中消耗的电能回收,达到重新利用的目的。该多功能器件有望在自供电显示、便携式电压,变色皮肤和储能显示器等领域获得重要应用。

 蔡国发教授为论文第一作者,河南大学为第一单位,新加坡南洋理工大学Lee Pooi See(李佩诗)教授、日本国立材料科学研究所Masayoshi Higuchi博士为共同通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金和河南大学的大力支持。

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