基于PEDOT:PSS/MXene复合材料的可逆金属电沉积实现宽带电磁波调制的耐用型智能窗

来自某研究团队的研究人员针对可逆金属电沉积（RME）型电致变色器件（ECDs）循环稳定性差的问题，开发了PEDOT:PSS/MXene（PPM）复合材料修饰ITO电极。该研究实现了均匀的Cu/Bi沉积，抑制枝晶形成，器件循环寿命提升至1800次，并具备优异近红外屏蔽（T<10%@900–1700 nm）和电磁干扰屏蔽（44.5 dB@8.2–12.4GHz）性能，为多功能智能窗提供了可扩展解决方案。

　　

通过开发PEDOT:PSS（聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐）/MXene（二维过渡金属碳氮化物）复合材料（PPM），研究人员成功修饰了氧化铟锡（ITO）电极表面，显著提升了电极导电性和表面电位均匀性。这一创新引导了铜/铋（Cu/Bi）金属的均匀沉积，同时MXene组分加速了沉积动力学并有效抑制了枝晶形成。基于PPM/ITO与铜/聚酰胺（PA6）构建的电致变色器件（ECD）表现出卓越的循环稳定性，可实现1800次稳定循环，远超基于裸ITO器件的970次循环。在着色状态下，该器件展现出强大的近红外屏蔽能力（透光率T<10%@900–1700 nm）和44.5分贝的X波段电磁干扰屏蔽效能（@8.2–12.4 GHz）。研究还通过制备12厘米×12厘米的大面积器件，验证了多状态颜色切换功能的可扩展性。该工作为增强RME型ECD的耐久性提供了简便且可规模化的策略，在宽带电磁波调制领域展现出广阔的多功能智能窗应用前景。