鈷摻雜氧化鎳電致變色薄膜的電化學(xué)制備及性能.pdf

1、電致變色是指材料的光學(xué)性能(透射、反射和吸收等)在外加電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生穩(wěn)定可逆變化的現(xiàn)象,在外觀上表現(xiàn)為顏色及透明度的穩(wěn)定可逆變化。電致變色材料是一種新型功能材料,可用于制作智能窗、顯示器件和無(wú)炫反光鏡等,在信息、電子、能源、建筑以及國(guó)防等方面有廣泛的應(yīng)用前景,已成為科學(xué)家們研究的熱門(mén)領(lǐng)域之一。
　　 NiO薄膜是一種典型的陽(yáng)極致色材料(在低價(jià)還原狀態(tài)下消色,在高價(jià)氧化狀態(tài)下著色的電致變色材料),具有著色效率高、可逆性好、響應(yīng)時(shí)

2、間短、壽命長(zhǎng)、成本低等優(yōu)點(diǎn),吸引了眾多研究者的關(guān)注。為了進(jìn)一步提高NiO的電致變色性能,優(yōu)化工藝參數(shù)和摻雜是兩種主要的手段。
　　 本文采用恒電位陰極電化學(xué)沉積法,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑,NiCl2為主鹽,COCl2為摻雜劑,LiClO4為支持電解質(zhì),以FTO導(dǎo)電玻璃為基底制備出Co摻雜NiO電致變色薄膜。確定了薄膜制備的最佳工藝條件,并對(duì)薄膜的形貌、組成、結(jié)構(gòu)以及電致變色性能(光學(xué)性能、電化學(xué)性能和壽命)進(jìn)行了

3、系統(tǒng)的表征和分析。
　　 結(jié)果表明,Co摻雜NiO薄膜制備的最佳工藝條件為Co的濃度(即COCl2的濃度)為0.0029 mol/L,沉積電位為2.5 V,沉積時(shí)間為10 min,室溫,以鎳片為對(duì)電極,其中前三個(gè)因素是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素。薄膜的Co/Ni摩爾比為0.16/1,Co元素取代部分Ni元素形成Nix-yCoyO化合物。與未摻雜的NiO薄膜相比,Co的摻入對(duì)薄膜的晶粒大小無(wú)影響,但對(duì)顆粒有細(xì)化效應(yīng);增加了薄膜的透光率