Тонкопленочный электрохромизм оксида вольфрама

Электрохромизм - это материал, подвергающийся заметному изменению цвета под действием внешнего электрического поля; было обнаружено, что многие оксиды переходных металлов обладают электрохромными свойствами, их можно разделить на катодный материал процесса восстановления (например, оксиды W, Mo, V). , Nb и Ti) и катодный материал процесса окисления (например, оксиды Ir, Rh, Ni и Co). WO3 является одним из наиболее изученных катодных красителей электрохромного материала.

Наиболее применяемым тонкопленочным электрохромным механизмом WO3 является теория валентных переходов Фогмана. Под действием тока электрон и анион вводятся в WO3 с обеих сторон тонкой пленки. Электрон превращается в локализованное состояние атомом W, ион металла M + остается в этой области и превращается в темно-синюю аммоний-вольфрамовую бронзу MxWO3. В MxWO3 существуют ионы W с различным валентным состоянием, электронный транзит под другим атомом W с различным валентным состоянием вызывает изменение цвета WO3. Химическое уравнение:

WO3 (бесцветный) ＋ xＭ ＋＋ xｅ → MxWO3 (темно-синий)

(M + может быть H ＋ 、 Li ＋ 、 Na ＋ 、 Ag, 0 ＜ x ＜ 1)

Электрохромное свойство WO3 было преобразовано в другое электрохромное устройство и применяется в реальной жизни. У электрохромного устройства есть много преимуществ, коэффициент пропускания может непрерывно изменяться в широком диапазоне и может регулироваться вручную. Потребляемое напряжение низкое (1-2 В), низкое энергопотребление. Нет ограничений по углу обзора на дисплее. Во время хранения не потребляет электричество. Эти особенности делают электрохромный материал WO3 применяемым в оптических хранилищах, военном камуфляже, интеллектуальных окнах. Кроме того, WO3 может изменяться обратимо с темно-синего на прозрачный, что может использоваться в качестве фотохромного переключателя.