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金枪鱼

银虫 (正式写手)

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[求助] 请教磁控溅射的氧化钨器件不能可逆变色的原因？电致变色已有1人参与

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？

变色前/未加电.jpg

变色后无法褪色.jpg

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佛为心，道为骨，儒为表，大度看世界；技在手，能在身，思在脑，从容过生活

1楼2021-02-08 19:48:28

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suntintec

新虫 (初入文坛)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
金枪鱼: 金币+5, ★★★很有帮助, 很专业的回复。非常感谢！ 2021-02-27 13:25:20

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！