Tungsten Oxide Electrochromic Glass

Ontwikkeling

Elektrochroom is de verandering in polariteit en sterkte van extra elektrisch veld dat omkeerbare oxidatie of reductie van materiaal veroorzaakt, en veroorzaakt dus de veranderingen in kleur. Sinds 1973, toen S.K. Deb elektrochroom van WO3 vond, is het door veel wetenschappers onderzocht. Tot 1987 introduceerde het Gentex-bedrijf deze technologie en het wordt toegepast in het dagelijks leven van mensen, de elektrochrome autospiegel werd gebruikt in enkele luxueuze auto's die nu de basisconfiguratie van gewone auto's zijn geworden. In 2011 neemt de autovergeheldere autospiegel van Gentex 87% van het marktaandeel in. Ondertussen worden ook elektrochrome brillen voor de patrijspoort voor luchtvliegtuigen op de markt gebracht, de jaarlijkse omzet kan oplopen tot 10 miljard dollar. Gentex gebruikt echter organisch materiaal voor elektrochroom glas dat vloeibaar elektrolyt is. Het is gemakkelijk te produceren en goedkoop. Vanwege instabiliteit van organisch materiaal, kan het niet worden toegepast als buitenste bril voor bouwen.

Structuur

Er zijn vijf dunne filmlagen tussen elektrochrome glazen die een transparante geleidende laag, een elektrochrome laag, een elektrolytlaag, een ionenopslaglaag en een andere transparante geleidende laag zijn.

Transparante geleidende laag

Transparante geleidende laag wordt gebruikt als elektrodemateriaal dat fungeerde als geleider voor het toevoegen van spanning voor het kleuren of bleken van de inrichting. De geleidbaarheid bepaalt de overdrachtsefficiëntie van een elektrochrome inrichting, zodat de transparante geleidende laag een hoge geleidbaarheid, optische transmissie en chemische stabiliteit moet hebben. Gewoonlijk wordt halfgeleideroxide gebruikt als grondstof, waarvan ITO (indium-tin-oxide) of Al-gedoteerde dunne film van zinkoxide het ideale materiaal is dat vaak wordt bereid door sputteren of een werkwijze voor verdamping met een elektronenstraal.

Elektrochrome laag

Elektrochrome laag is het centrale deel van het apparaat, vereist een goede optische contrastverhouding van gekleurde toestand en fadingstoestand. Voor weergaveapparaten is een goed kleurcontrast vereist. Behalve voor organisch en anorganisch materiaal, worden anorganisch mengmateriaal, organisch mengmateriaal en organisch-anorganisch mengmateriaal gebruikt als elektrochrome laag, het kan de eigenschap van elektrochromisme verbeteren en de levensduur van het apparaat verlengen.

Ionen-geleidingslaag

Het is een belangrijk onderdeel van een elektrochroom apparaat. Het moet de volgende kenmerken hebben: gegenion voor elektrochroom materiaal; hoge geleidbaarheid; elektrolyt moet transparant zijn als het apparaat in transmissiemodus wordt gebruikt; het heeft geen corrosie op EC- en CE-laag en er is geen onomkeerbare chemische reactie en kan gemakkelijk in dunne film worden gemaakt. Vloeibare elektrolyt en vaste elektrolyt worden vaak gebruikt. Vloeibare elektrolyt wordt veel gebruikt in onderzoek als ionengeleider vanwege de hoge geleidbaarheid die een snellere elektrochrome reactie kan verschaffen, maar het is onhandig in gebruik. Om het gemakkelijk in te kapselen en corrosie te voorkomen, gebruiken we vaak een snelle ionengeleider. Vaste elektrolyt heeft een beter circuitgeheugenvermogen en is gemakkelijk in te kapselen, maar de reactietijd zal langer duren.

Ion Storage Layer

Het balanceert elektrische ladingen tijdens de kleuringstoestand. Als glean of emitter van elektron, heeft het reversibele chemische eigenschap en mengt geleidingsvermogen van ion en elektron. Er zijn enkele rapporten over het gebruik van wolfraamoxide en polyaniline, wolfraamoxide en titaniumoxide, wolfraamoxide en nikkeloxide als elektrochrome laag, die de kleurefficiëntie van het apparaat kan verbeteren, het poederconsumptie verminderen.

Elektrochroom mechanisme

Neem kathodische kleuring als voorbeeld; het elektrochrome mechanisme is wanneer er aan beide zijden van het apparaat geen spanning is toegevoegd, de elektrochrome laag is transparant. Bij het toevoegen van spanning aan beide zijden van het apparaat, gaat het Li-ion opgeslagen in ionenopslaglaag naar het interstitiële atoom van de dunne W3-film die LiW03-x vormt, dan wordt W6 + gereduceerd tot W5 +, elektron absorbeert foton door overgang van W6 + naar W5 + dat verkleuring veroorzaakt. Chemische vergelijking is: WO3 + ne- + nLi + → LinWO3.