電致變色材料

.,電致變色材料,王根萌16124549,.,帶有列表的標題和內容版式,基本概念光電機制光電材料的性質應用前景,.,電致變色材料是指材料的光學屬性（反射率、透過率、吸收率等）在外加電場的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現象，在外觀上表現為顏色和透明度的可逆變化。具有電致變色性能的材料稱為電致變色材料(EC),用電致變色材料做成的器件稱為電致變色器件(ECD)。電致變色材料分為單分子材料，無機電致變色材料和有機電致變色材料。,基本概念,.,.,電致變色器件（Electrochromicdevice,EDC）是將電致變色材料和粒子電解質應用在導電透明電極上，形成一種光學薄膜和電子學薄膜相結合的光電子器件，通過外界較低的驅動電壓來實現可逆的顏色變化。電致變色器件可視為電化學電池，結構上是一種三明治式的多層電化學裝置，其中各層均已薄膜形式出現。最典型的五層結構從下至上依次是透明導電層、電致變色層、電解質層、粒子儲存層、透明導電層。電致變色是在電場作用下變色層的材料發(fā)生顏色及光透射性能的改變。,光電機制,.,陰極變色材料主要是B族金屬氧化物。作為陰極變色材料的典型代表,WO3薄膜是人們發(fā)現最早的,也是研究最為詳盡的。WO3的變色過程復雜,其機理一直存在爭論,雙注入模型即Faughnan模型是目前被普遍接受和應用的模型。該模型認為WO3薄膜的電致變色機理是在變色過程中由于電場的作用,陽離子和電子雙注入WO3晶格空隙后產生含W的產生被認為是其變色的原因。有機小分子變色材料的典型代表就是紫羅精類化合物，該類物質在氧化還原過程中會出現顏色變換，所以又屬于氧化還原型化合物。一般情況下，中性態(tài)紫羅精類化合物由于自身結構特殊性?分子內部電子遷移受到禁阻，因此顏色較淺。隨著施加電位的提高，中性態(tài)結構逐漸向部分氧化態(tài)轉變，最終生成穩(wěn)定的二價陽離子形式，該狀態(tài)下呈現無色。由于分子間存在強烈的光電轉移，使得單價陽離子顏色最深。,.,光電材料的性質,電致變色材料中電荷的注入與抽出可以通過外界電壓或電流發(fā)改變而方便地實現，注入或抽出電荷的多少直接決定了材料的變色程度，調節(jié)外界電壓或電流可以控制電致變色材料的致色程度通過改變電極的極性可以方便地實現著色或消色以著色材料在切斷電流而不發(fā)生氧化還原反應的情況下，可以保持著著色狀態(tài)，即具有記憶功能,.,由于電致變色材料具備優(yōu)異的電致變色性能及節(jié)能環(huán)保等特性，符合未來智能材料的發(fā)展趨勢，在電致變色顯示器、大屏幕信息顯示、“靈巧窗”、防炫目后視鏡、電子墨水等方面都具有非常廣泛的應用前景，因而受到人們的普遍關注和追捧。隨著全球能源的急劇消耗和環(huán)境的不斷惡化，節(jié)能環(huán)保材料吸引了人們的廣泛關注。電致變色材料正是這樣一種可以改變人類生活方式并且有助于合理利用能源的新型功能材料。,.,智能防眩后視鏡能夠根據汽車周圍環(huán)境的光照情況，自行調節(jié)電壓或電流，進而改變鏡面的亮度(折射率)。電子墨水是一種革新信息被顯示的新方法和技術。像多數傳統(tǒng)墨水一樣，電子墨水可以打印到許多表面，從彎曲塑料、聚脂膜、紙到布。和傳統(tǒng)紙差異是電子墨水在通電時改變顏色，并且可以顯示變化的圖像，即像計算器或手機那樣的顯示。,應用前景,.,帶有SmartAr