可紫外再生的大面积WO3-PB电致变色器件:双相纳米晶结构设计助力长效循环与可持续性能恢复

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:Advanced Optical Materials 7.2

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  为解决电致变色器件(ECD)面临的大面积制备困难、成本高及性能衰减等问题,研究人员通过精准调控WO3/TiO2·H2O双相纳米晶结构,开发出具有紫外再生功能的WO3-PB ECD。该器件光学调制率达75.6%,循环寿命超13,000次,且性能衰减可通过紫外辐照恢复,为绿色建筑领域提供了可持续解决方案。

  

这项研究聚焦于绿色建筑领域的关键材料——电致变色器件(Electrochromic Devices, ECD)。针对当前ECD存在的大面积制备瓶颈、高成本及循环性能衰退等痛点,科研团队创新性地设计了WO3/TiO2·H2O双相纳米晶结构体系。通过精确调控合成参数,成功制备出具有紫外光再生特性的大面积WO3-普鲁士蓝(Prussian Blue, PB)复合器件。

实验数据显示,这种特殊设计的ECD展现出75.6%的优异光学调制能力,更令人振奋的是其循环稳定性突破13,000次大关。当器件在长期使用中出现性能衰减时,简单的紫外光照射即可唤醒"休眠"的材料——紫外辐射不仅激发双相纳米晶薄膜产生增强光电子,还通过内置电场实现定向传输,同时释放被捕获的Li+离子,三重协同效应使器件性能焕发新生。

这项技术突破为建筑节能领域带来了革命性的可持续解决方案,其环境友好型再生特性显著降低了维护成本,彰显出巨大的产业化应用潜力。就像给建筑玻璃装上了"智能太阳能电池",既能动态调节光线,又能通过阳光实现自我修复,完美诠释了绿色化学与能源材料的创新融合。

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