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氧化物电致变色材料由于其广泛的应用前景受到了越来越多的关注。V2O5具有层状结构,能更有效地实现离子在其中的可逆传输。V2O5具有多彩色电致变色特征,并且,既可作为阴极变色材料又可作为阳极变色材料,因此,研究者们对V2O5的研究具有浓厚的兴趣。此外,高价态Mo阳离子能够进一步改善V2O5薄膜的光学和电学性能。因此,本论文围绕V2O5及Mo掺杂V2O5电致变色薄膜的制备及其性能研究开展工作。主要结论如下:1、采用溶胶-凝胶法制备了均一、稳定的V2O5溶胶,在不同电压(4 V、6 V、8 V、10 V)下,利用电沉积方法制备了V2O5薄膜。XRD测试结果表明:电沉积法得到的V2O5薄膜具有层状结构。随着沉积电压的升高,晶面间距变化不大,均在1 nm左右。此外,Raman结果表明V2O5层状结构具有晶格振动模式,从光学角度再次证明了电沉积法制备的V2O5薄膜具有层状结构。此外,研究了沉积电压对V2O5薄膜电致变色性能的影响。当沉积电压为10 V时,V2O5薄膜具有较优的循环稳定性能,且响应时间较短(3-10 s)。2、通过水热法制备了Mo掺杂V2O5复合溶胶,随后,在不同电压(4 V、6 V、8 V、10 V)下,利用电沉积方法制备了Mo掺杂V2O5薄膜。XRD结果表明,Mo掺杂V2O5薄膜具有(001)晶面的层状结构特征,Mo的掺杂没有破坏V2O5的层状结构。此外,沉积电压为4 V、6 V、8 V和10 V的条件下,Mo掺杂V2O5薄膜的晶面间距分别为1.11 nm、1.31 nm、1.27 nm和1.14 nm。与V2O5薄膜相比,Mo掺杂V2O5薄膜的(001)晶面间距扩大了0.1-0.3nm,为Li+的嵌入/脱嵌提供了更大的输运通道,同时Mo的掺杂对V2O5薄膜变色性能的提高提供了结构支持。HRTEM结果表明,Mo掺杂V2O5薄膜具有(004)晶面和(003)晶面,其晶格条纹的间距分别为0.28 nm和0.36 nm,这些结果与XRD证实的层状结果一致。AMF测试结果表明,电沉积法得到的Mo掺杂V2O5薄膜表面比较平整,并且平均粗糙度小于20 nm。沉积电压为10 V的条件下,Mo掺杂V2O5薄膜具有较优的循环伏安特性,并且,其稳定性比V2O5薄膜更优。在不同的外加电场下(1.0 V,1.5V,-0.3 V,-0.5 V,-1.0 V),Mo掺杂V2O5薄膜能够实现五种颜色变化(浅黄色、深橘色、浅绿色、蓝绿色、蓝色),并且,变色的工作电压较小(小于2 V)。3、研究了退火对Mo掺杂V2O5薄膜的结构和电致变色性能的影响。随着退火温度的改变,Mo掺杂V2O5薄膜的晶面间距由1.06 nm增加至1.38 nm。晶面间距的增加有利于离子在Mo掺杂V2O5变色薄膜中的移动。Mo掺杂V2O5薄膜沉积态时的着色效率为22.2cm2C-1,250℃退火后,薄膜的着色效率增加至42.7 cm2C-1。结果表明,Mo掺杂V2O5薄膜在较佳的退火工艺后,其光学调控和着色效率均被明显提高。