第十六届全国薄膜技术学术研讨会

111 / 2023-11-17 13:12:57

多孔Li掺杂NiO电致变色薄膜的电化学锂化及其性能研究

氧化镍,电致变色,电化学锂化,多孔薄膜,化学浴沉积

氧化镍(NiO)作为电致变色器件(Electrochromic devices, ECDs)的离子存储层，具有维持器件电荷平衡的重要作用。通过离子掺杂方法对NiO薄膜进行改性可以有效提升其电荷存储容量，然而传统的“一锅法”无法对掺入元素量进行准确控制。本工作采用电场驱动锂化技术将Li<sup>+</sup>注入氧化镍前驱体薄膜，结合保形退火工艺制备了多孔锂化氧化镍(Li-NiO)薄膜。采用XPS、SEM、TEM，ICP等方法对前驱体及NiO薄膜的结构进行表征，CV、CA、EIS等结合UV-Vis对NiO薄膜的电致变色性能及电化学反应动力学进行了测试。研究结果表明，NiO中的锂含量与电化学锂化中的电荷注入量呈现线性关系，在25mC的电荷量下，NiO的电致变色性能最优，550 nm处的光调制幅度为35.7%，着色/褪色时间为3.2s/3.4s，这得益于其改善的p型特性、离子储存及扩散能力。在此基础上组装的Glass/FTO/WO<sub>3</sub>/PC-LiClO<sub>4</sub>/Li-NiO/FTO/Glass电致变色器件在550 nm处拥有55.7%的调制幅度及89.4cm<sup>2</sup>/C的着色效率。