Характеристика электрохромных WO3-слоев, приготовленных с использованием нанотехнологии золь–гель

Устойчивый оксид вольфрама, покрытый золем для электрохромных применений, был приготовлен путем модифицирования пероксовольфрамовой кислоты. Слои толщиной до 250 нм могли быть осаждены на стеклянные подложки, покрытые ITO и/или FTO в единственном процессе покрытия (погружением в раствор). Оптоэлектрохимические измерения использовались для определения изменения электрохромных свойств (изменение в оптической плотности (∆OD) и временах переключения) слоев WO3, исследованных как функции параметров покрытия, так и типа влажности камеры и температуры обработки. Высокое разрешение электронной микроскопии (HR-TEM) показало, что оптимизированные слои обладают частично кристаллической морфологией с нанокристаллическими областями размером 2–3 нм.

 Ключевые слова: электрохромизм, золь-гель, вольфрамовая окись, пероксовольфрамовая кислота, нанокристаллический.

1.Введение

Последние годы характеризовались обширным количеством научных исследований электрохромизма, проводимых и в университете [1, 2] и на уровне компании [3-6], из-за разнообразия потенциальных применений, которые существуют для электрохромных устройств, таких как матовые зеркала заднего обзора [3, 4], крыши с окошком и шикарные окна. Однако, большая область электрохромных устройств еще коммерчески недоступна. Напыление, хотя и снабжает покрытиями очень высокого качества, но сопряжено с высокими затратами. Цель этой работы состояла в том, чтобы развить электрохромные слои золь-гель для расширения области применения со свойственными преимуществами дешевых тонких пленок посредством влажно-химических методов покрытия и химической гибкостью. Материал выбора для электрохромного слоя — вольфрамовая окись, WO3 , из-за ее высокой окраски между 40 cm2/c (550 нм) и 130 cm2/c (800 нм) [3], и на основании сообщений о различных поисках золь-геля, основанных на различных стартовых составах [7]. Золи, основанные на гидролизе и конденсации металлалкоголята вольфрама [8] могут использоваться для формирования слоев WO3, однако, стоимость предшественников ограничивает потенциал этого способа для коммерческого применения. О слоях, приготовленных из оксихлорида вольфрама, WOCl4, также сообщается [9], как о имеющих очень хороших свойства для лабораторных исследований. Однако, золи должны быть обработаны в сухой инертной атмосфере, возможны проблемы с долгосрочной электрохимической стабильностью таких слоев из-за остаточного хлорида. Синтез слоев WO3 из пероксовольфрамовой кислоты [6] имеет несколько преимуществ: в исходных материалах (порошок металлического вольфрама и раствор пероксида водорода недороги), и WO3 слои могут быть получены в низких температурах обжига. Установлены промышленные методики для безопасных синтезов с участием раствора пероксида водорода. Поэтому, в этой работе был развит поиск модифицированной пероксовольфрамовой кислоты на основании рассмотрения критериев таких, как стабильность золя и потенциал для scalingup, для большинства областей применения. Также исследовано влияние предварительного добавления золя с гидроксидом лития на  введение ионов лития в слои как потенциальный метод для того, чтобы cнизить отклонение в свойствах [9].Уже сообщили о  полных (всех) золь-гель свойствах электрохромных устройств, использующих эти WO3-слои [10].

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector