两步电沉积法制备Zn-Fe PBA薄膜及其在电致变色器件中的性能研究

作     者：张家强 邹馨蕾 王能泽 贾春阳 ZHANG Jiaqiang;ZOU Xinlei;WANG Nengze;JIA Chunyang

作者机构：电子科技大学电子科学与工程学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054 北京卫星制造厂有限公司北京100094 电子科技大学(深圳)高等研究院深圳518110 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2022年第37卷第9期

页      面：961-968页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51773027) 中央高校基础研究经费(ZYGX2019Z007)。 

主　　题：电致变色 普鲁士蓝类似物 离子存储层 彩色 

摘      要：电致变色材料因其颜色随外加电压变化的特性,可用于新型显示器件。目前,彩色电致变色器件(Multicolor electrochromic devices,MCECDs)大多使用几种不同颜色的有机材料制备的,流程较为复杂。为了简化制备流程,本课题组提出了一种具有红、蓝、绿、黄四种典型颜色的普鲁士蓝类似物的复合电致变色(MC-PBA)薄膜,以实现性能优异的变色器件。本工作通过两步电沉积法制备了锌铁普鲁士蓝类似物(Zn-FePBA)薄膜,其循环伏安曲线仅有一对氧化还原峰,对应于FeⅢ/FeⅡ间的氧化还原反应,在10000圈循环后性能几乎不发生衰减。该薄膜为白色且在电化学循环过程中几乎不发生颜色变化,在与MC-PBA薄膜组装相应的电致变色器件(Z-MCECD)时不会对颜色产生影响,并且其作为离子存储层可以显著减低过电势(从4.0 V降低至1.5 V)。得益于此,所组装的Z-MCECD在保有红、蓝、绿、黄四种典型颜色状态的同时,工作电压更低,循环稳定性也得到显著提高(2400 s内透过率调控范围几乎没有发生衰减,在3600s后仍保持有初始的74.4%;而对照组在1200s后发生不可逆的性能衰减)。基于Z-MCECD的电致变色器件在彩色电致变色显示领域表现出相当大的应用潜力。