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请教磁控溅射的氧化钨器件不能可逆变色的原因?电致变色

作者 金枪鱼
来源: 小木虫 600 12 举报帖子
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1、制作了最简单的电致变色器件,Glass/FTO/WO3/LiClO4-PC-PMMA/FTO/Glass器件;
2、氧化钨采用脉冲直流反应溅射;电解质为1M的LiClO3-PC-PMMA;
3、3V以内都不能变色,4.5V加几分钟后可以变色,但加反向电压不能褪色。
看文献貌似很容易变色,请教不能实现可逆变色的可能原因有哪些?
请教磁控溅射的氧化钨器件不能可逆变色的原因?电致变色
变色前/未加电.jpg


请教磁控溅射的氧化钨器件不能可逆变色的原因?电致变色-1
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  • 精华评论
  • 安平勒

    加层离子存储层

  • 巴蒂315

    FTO被干坏了随便加个层保护下,尽量离子储存吧

  • suntintec

    WOx的氧气比分值x需要达到一个特定的区间才可以有较好的电致变色效,可以先从其比分入手。其中的四价钨离子(W4+)可能会与Li+结合,行程不可逆的变色反应;另外,WOx薄膜材料本身如果有结构缺陷,会很容易形成 Li trapping。仅供参考。

  • 金枪鱼

    引用回帖:
    4楼: Originally posted by 巴蒂315 at 2021-02-12 12:36:04
    FTO被干坏了随便加个层保护下,尽量离子储存吧

    加了NiO,褪色不明显,还在改善中。多谢指导!

  • 金枪鱼

    引用回帖:
    5楼: Originally posted by suntintec at 2021-02-26 18:09:01
    WOx的氧气比分值x需要达到一个特定的区间才可以有较好的电致变色效,可以先从其比分入手。其中的四价钨离子(W4+)可能会与Li+结合,行程不可逆的变色反应;另外,WOx薄膜材料本身如果有结构缺陷,会很容易形成 Li  ...

    “四价钨离子(W4+)可能会与Li+结合,行程不可逆的变色反应;另外,WOx薄膜材料本身如果有结构缺陷,会很容易形成 Li trapping。”
    “四价钨离子(W4+)可能会与Li+结合”这个过程有测试方法吗?或者有相关文献推荐吗?非常感谢您的回复!

  • suntintec

    引用回帖:
    7楼: Originally posted by 金枪鱼 at 2021-02-26 20:13:16
    “四价钨离子(W4+)可能会与Li+结合,行程不可逆的变色反应;另外,WOx薄膜材料本身如果有结构缺陷,会很容易形成 Li trapping。”
    “四价钨离子(W4+)可能会与Li+结合”这个过程有测试方法吗?或者有相关文献推 ...

    有一些文献你可以refer一下,不过关于Li ion trapping 的机理业界的结论并不是很清晰:
    1)JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 102, 083538 (2007)
    2)Electrochromic Metal Oxides: An Introduction to Materials and Devices,Claes-Göran Granqvist (chapter1)
    3)Electrochimica Acta 47 (2002) 2435-2449
    4)Nature Materials volume 14, pages996–1001(2015)

    为了简单直接地分析出原因,建议你直接glass/FTO/WOx films在/LiClO4-PC-PMMA(1mol)里面进行循环(Pt 电极),观察WOx film的变色情况;建议先用小电压循环然后逐渐增加电压:
    1)如果小电压下变色褪色均无问题,那应该不是WOx的问题,得找其它原因;
    2)如果小电压下变色无问题,褪色有问题,继续降低电压,看看循环情况:如果小电压循环褪色有问题,可能是O太少了,建议镀膜时适当增加O2/Ar分压比
    3)如果小电压下变色有问题,需大电压变色,那么是WOx本身的问题:可能O过量导致失去电致变色效应,可适当减少O2/Ar分压比。
    电致变色的衰减本身是一个很有意思很值得研究的问题,辅以适当的实验手段(譬如以镀膜时候实验设计以O2/Ar分压为变量,和/或 功率,镀膜温度等变量)和分析方法,会有不少新的发现和写文章的素材。 一些建议,不一定准确,供参考。 Good Luck

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