Vonfram oxit thủy tinh

Phát triển

Điện hóa là những thay đổi về cực tính và cường độ của điện trường phụ gây ra quá trình oxy hóa hoặc khử vật liệu thuận nghịch, do đó gây ra những thay đổi về màu sắc. Từ năm 1973 khi S.K.Deb tìm thấy điện hóa của WO3, nó đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu. Cho đến năm 1987, công ty Gentex đã giới thiệu công nghệ này và nó được áp dụng trong cuộc sống hàng ngày của người dân, gương xe điện đã được sử dụng trong một số xe hơi sang trọng mà giờ đây đã trở thành cấu hình cơ bản của những chiếc xe thông thường. Năm 2011, gương xe ô tô không bị chói do Gentex sản xuất chiếm 87% thị phần, trong thời gian đó, kính điện hóa cho cửa sổ máy bay cũng xuất hiện trên thị trường, doanh thu hàng năm có thể đạt 10 tỷ đô la. Tuy nhiên, Gentex sử dụng vật liệu hữu cơ cho thủy tinh điện hóa là chất điện phân lỏng. Nó rất dễ dàng để sản xuất và chi phí thấp. Do tính không ổn định của vật liệu hữu cơ, nó không thể được sử dụng làm kính ngoài để xây dựng.

Cấu trúc

Có năm lớp màng mỏng giữa kính điện hóa là lớp dẫn điện trong suốt, lớp điện hóa, lớp điện phân, lớp lưu trữ ion và lớp dẫn điện trong suốt khác.

Lớp dẫn điện trong suốt

Lớp dẫn trong suốt được sử dụng làm vật liệu điện cực có chức năng như chất dẫn để thêm điện áp cho màu hoặc tẩy trắng của thiết bị. Độ dẫn của nó xác định hiệu suất truyền của thiết bị điện hóa, vì vậy lớp dẫn trong suốt cần phải có độ dẫn cao, truyền quang và ổn định hóa học. Thông thường oxit bán dẫn được sử dụng làm nguyên liệu thô, trong đó màng mỏng oxit kẽm pha tạp ITO (indium-tin-oxide) hoặc Al-pha tạp là vật liệu lý tưởng thường được điều chế bằng phương pháp bay hơi hoặc chùm tia điện tử.

Lớp điện hóa

Lớp điện hóa là phần trung tâm của thiết bị, đòi hỏi tỷ lệ tương phản quang học tốt của trạng thái màu và trạng thái mờ dần. Đối với thiết bị hiển thị, nó đòi hỏi mức độ tương phản màu sắc tốt. Ngoại trừ vật liệu hữu cơ và vô cơ, vật liệu trộn vô cơ, vật liệu trộn hữu cơ và vật liệu trộn vô cơ hữu cơ được sử dụng làm lớp điện hóa, nó có thể cải thiện tính chất của điện hóa và kéo dài tuổi thọ của thiết bị .。

Lớp dây dẫn ion

Đây là một phần quan trọng của thiết bị điện hóa. Nó nên có các tính năng sau: cung cấp gegenion cho vật liệu điện hóa; độ dẫn cao; chất điện phân phải trong suốt khi thiết bị hoạt động ở chế độ truyền; nó không bị ăn mòn trên lớp EC và CE và không có phản ứng hóa học không thể đảo ngược và có thể được tạo thành màng mỏng một cách dễ dàng. Chất điện phân lỏng và chất điện phân rắn thường được sử dụng. Chất điện phân lỏng được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu như chất dẫn ion vì độ dẫn cao của nó có thể cung cấp phản ứng điện hóa nhanh hơn, nhưng nó bất tiện trong sử dụng. Để dễ dàng đóng gói và tránh ăn mòn, chúng ta thường sử dụng dây dẫn ion nhanh. Chất điện phân rắn có khả năng bộ nhớ mạch tốt hơn và dễ đóng gói, nhưng thời gian phản ứng sẽ mất nhiều thời gian hơn.

Lớp lưu trữ ion

Nó cân bằng điện tích trong trạng thái tô màu. Là glean hoặc emitter của electron, nó có tính chất hóa học thuận nghịch và độ dẫn trộn của ion và electron. Có một số báo cáo về việc sử dụng oxit vonfram và polyaniline, oxit vonfram và oxit titan, oxit vonfram và oxit niken làm lớp điện hóa, có thể cải thiện hiệu quả tạo màu của thiết bị, giảm tiêu thụ bột.

Cơ chế điện hóa

Lấy màu catốt làm ví dụ, cơ chế điện hóa là khi không có điện áp được thêm vào ở cả hai phía của thiết bị, lớp điện hóa trong suốt. Khi thêm điện áp vào cả hai phía của thiết bị, ion Li được lưu trữ trong lớp lưu trữ ion đi vào nguyên tử xen kẽ của màng mỏng WO3 tạo thành LiWO3-x, sau đó W6 + bị khử thành W5 +, electron hấp thụ photon khi chuyển từ W6 + sang W5 +. Phương trình hóa học là: WO3 + ne- + nLi + → LinWO3.