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柔性V2O5电致变色复合电极的制备及应用研究开题报告

 2020-02-10 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

电致变色器件是一种新型的智能器件,可以在外加电场的作用下快速可逆的改变自身可见光的透过率[1]。在智能窗、电致变色显示器件、防眩目汽车后视镜领域有很大的实用市场[2]。伴随着实际应用的需求,可拉升,可挠曲,可穿戴电致变色器件概念的问世,研究柔性电致器件已成为大势所趋[3]

透明导电电极是电致变色器件中一个重要的组成部分,要求具有良好的导电性能和光学性能。要实现柔性电致变色器件,首当其冲要解决的问题就是实现柔性透明导电电极[4-5]。传统的电致变色器件中常用的透明导电电极采用的是氧化铟锡(ito)为代表的陶瓷类氧化物薄膜[2-5]。虽然ito光学性能和电学性能优异,但是制备过程中将会用到稀有金属铟,并且其制备工艺复杂,这导致ito导电电极的成本巨大[6]。并且,ito较高的刚性和较强的脆性使这类电致变色器件难以满足在弯曲,扭曲等非常规条件下使用[7]。综合以上两点原因,ito透明导电薄膜并不能满足柔性使用需求。因此,选择合适的柔性透明导电电极取代ito导电电极是实现柔性电致变色器件至关重要的一步。

目前,受到人们关注的替代材料有金属纳米线[8](金银铜纳米线),石墨烯[9],和导电聚合物[10],选择合适的柔性基底可以分别制成金属纳米线,石墨烯和导电聚合物透明导电电极。其中,银纳米线电极光学性能,电学性能和机械性能优异,受到了研究人员的广泛关注,目前已经有报导出方阻为13Ω/sq,透过率超过90%的商业银纳米线面板[11]

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备: 本实验拟利用溶胶-凝胶法v2o5溶胶,银纳米线透明导电薄膜作为透明柔性基底,再利用电化学沉积法将制备好的v2o5沉积至电极上,用以进行光电性能表征。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第3-8周:按照设计方案,制备v2o5柔性薄膜

第6-12周:采用xrd、sem、tg-dsc、cv和紫外-可见光分度计等测试技术对材料物相结构、显微结构、电化学性能进行测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 韦友秀, 陈牧, 刘伟明, 厉蕾, 张官理, 颜悦. 电致变色技术研究进展和应用[j]. 航空材料学报, 2016, 36(3):108-123.

[2] 苑晓, 贺泽民, 张兰英, 杨槐. 电致变色材料研究及发展现状[j]. 新材料产业,2014(5):14-18.

[3]guofa cai, alice leesie eh, lin ji, pooi see lee. recent advances inelectrochromic smart fenestration[j]. advanced sustainable systems, 2017,1(12):1700074.

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