论文部分内容阅读
电致变色是指材料或体系在外加电场或电流作用下,材料的氧化还原状态之间发生可逆电化学反应,从而导致材料的光学性能(透射率、反射率或吸收率)在可见光波长范围内产生稳定可逆的变化,外观上表现为材料的颜色及透明度的可逆变化.它具有以下优点:透过率可以在较大范围内连续变化,并可人工调节;驱动电压低,电源简单,耗电少;具有记忆功能;高对比度,不受视角限制;工作温度范围宽等.因而存在广泛的应用前景,主要应用于以下几个方面:1 显示器件.2 汽车的防刺眼后视镜.3 高级建筑的窗用玻璃和交通工具的挡风玻璃.该文具体从以下几个方面对氧化铑薄膜的电致变色性能及器件做了研究,并且得到了一些具有创新意义的结果.一、首次采用溶胶-凝胶方法在透明导电基底ITO(indium tin oxide)上制备了氧化铑薄膜以研究其电致变色行为,并对薄膜的结构进行了表征.二、测定了溶胶-凝胶方法制备膜的电致变色性能,采用不同手段研究了薄膜的变色机理.通过测定薄膜在不同电位下的可见光区透射光谱变化,得到不同着色态的透过率之差在整个可见光区大于30﹪,在800nm处达到77﹪,色彩对比度比较强.三、研究了薄膜变色动力学过程和光电化学性质.采用循环伏安、电位阶跃、交流阻抗等电化学方法研究了电致变色过程的动力学行为,并计算了离子在膜内的扩散系数,得到了基本一致的结果,扩散系数的数量级为10<-14>scm<-1>左右.在小的电压扰动下,膜内的电子转移是速控步,并且电子转移电阻随施加的直流偏压变正而减小.四、制备了以聚乙烯醇(PVA)为基体的聚合物电解质,组装了简易小型全固态电致变色器件.制备了不同配比的碱性聚合物电解质,并测定了电解质电导率的变化,在整个配比范围内,室温电导率均高于10<,-3>S/cm.电导率与膜内的水的含量有很大的关系,水分越大,膜的电导率越大,随着干燥时间的延长,水分的逐渐挥发,电导率变小,可以相差1~2个数量级.采用氧化铑薄膜做为电致变色层,聚合物电解质为电解质层,以ITO本身作为电极,组装了面积为3×2cm<2>左右的小型固态器件,对器件的电致变色性能和交流阻抗性质做了测定.器件在在±2V可以可逆着、褪色,但由于电解质的接触问题,着褪色有局部不均匀的问题,着裉色时间为5min左右,循环次数可以达数十次.