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研究进展

研究进展

蔡国发课题组在Materials Horizons上报道深共晶电解液赋予金属可逆沉积电致变色器件

实现大光学调制和长寿命

来源: 河南大学纳米科学与材料工程学院    日期:2025-12-25   浏览次数:

近期,我院蔡国发教授课题组在深共晶溶剂基金属可逆沉积电致变色器件研究方面取得新进展,相关成果以“Eutectic Electrolyte Enables the Reversible Zn Electrodeposition Based Electrochromic Devices with Large Optical Modulation and Robust Cycling Stability”为题,以Research Article形式在国际知名期刊 Materials Horizons 上发表。

论文链接:https://doi.org/10.1039/D5MH02103K

基于金属可逆电沉积的电致变色器件为节能建筑、信息显示、军事伪装等领域提供了广泛的应用前景。电解液作为该类器件最关键的组成部分,决定了离子传输效率和沉积/溶解的可逆性,从而决定了器件的光学调制能力和使用寿命。然而,传统的水系电解液通常面临窄电化学窗口的问题,而非水体系则存在温度敏感的缺点。

对此,蔡国发教授团队通过调控溶剂化结构,开发了一种具有高离子电导率(25 °C时为6.8–8.0 mS cm-1)、稳定电压窗口(约2.7 V)和宽温度范围(2080 °C)的深共晶电解液。更重要的是,基于该深共晶电解液构建的锌可逆沉积电致变色器件,不仅具有高度可逆的金属沉积/溶解过程,还具有透明、着色与镜面三种光学状态。该器件在宽波长范围(400–800 nm)内具有高达87%的大平均光学调制、稳健的循环稳定性(2400次循环后仍保持87.3%)、宽温域特性(2080 °C),以及快的响应速度和良好的光学记忆能力。该工作对深共晶电解液的合理设计为开发高性能、低成本的电解液提供了有效策略,并为其在金属可逆沉积电致变色器件中的应用奠定了基础。

我院博士研究生钟毓为论文第一作者。河南大学蔡国发教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省自然科学基金和河南省科学技术厅的大力支持。


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