磁场辅助火花放电法制备高性能氧化镍电致变色薄膜及其耐久性提升机制研究

本研究创新性地采用磁场辅助火花放电工艺（Magnetic Field-Assisted Sparking Process）制备NiO薄膜，通过调控磁场与电场相对取向，实现薄膜结构从多孔到致密的精准调控。其中反向磁场制备的NiEB(OD)样品展现出83.5 cm2/C的超高着色效率（是传统方法的2倍）、94.6%电荷可逆性及2.11×10?10 cm2/s的离子扩散系数，5000次循环后仍保持89%性能，为智能窗（EC devices）的产业化提供新策略。

　　

Highlight
这项研究通过磁场辅助火花放电工艺成功制备了NiO基电致变色薄膜，显著提升了其稳定性和光学性能。磁场应用对薄膜形貌和结构特性产生关键影响——通过调整磁场方向，可实现从高比表面积多孔结构（NiEB(ID)）到异常光滑均质表面（NiEB(OD)）的精准调控。

Results
X射线衍射（XRD）图谱（图2a）显示，除ITO基底的特征峰外，37.2°（111）和43.3°（200）处的衍射峰证实了立方相NiO（JCPDS No. 47-1049）的存在。薄膜的低结晶度可能源于其他NiO特征峰的弱化，而45.3°处的微小峰暗示可能存在金属镍杂质。

Conclusions
本研究证实磁场辅助火花放电法是一种制备高性能电致变色薄膜的实用技术。特别值得注意的是，反向磁场制备的NiEB(OD)样品展现出：

1. 83.5 cm²/C的卓越着色效率（较无磁场样品提升100%）
2. 2.11×10^?10 cm²/s的离子扩散系数（提升5倍）
3. 5000次循环后仍保持89%初始性能的惊人耐久性
   这些突破为开发新一代节能智能窗提供了关键技术支撑。