电沉积法制备氧化锌/氧化钴基电致变色电极及其在增强性能电致变色超级电容器中的应用

本综述系统探讨了通过电沉积技术快速制备氧化锌/氧化钴（ZCO）复合电极的创新方法，及其在电致变色超级电容器（ECSCs）中的卓越性能。研究表明该复合材料展现出高比电容（894 F/g）、优异循环稳定性（10,000次循环后保持80.1%）和显著电致变色特性（着色效率297.48 cm2/C），为多功能能量存储-光学调控一体化设备提供了突破性解决方案。

　　

Highlight

电致变色超级电容器（ECSCs）因兼具能量存储与光学调控功能而备受关注。本研究通过电沉积法构建的氧化锌/氧化钴（ZCO）复合电极展现出卓越性能：超高比电容（894 F/g，1 mV/s）、优异循环稳定性（10,000次循环后容量保持率80.1%）和显著电致变色行为（着色效率297.48 cm2/C），其光学对比度达50%，证实了ZnO与CoO间的协同增效作用。

Materials

实验采用锌硝酸六水合物（Zn(NO₃)₂·6H₂O, 98%）、钴硝酸六水合物（Co(NO₃)₂·6H₂O, 98%）、氢氧化锂（LiOH, 99.9%）等试剂，所有材料均采购自Sigma Aldrich公司。氟掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃基板（表面电阻~8 Ω/sq）作为电极沉积基底。

Physical studies

傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示（图1a），ZCO复合材料在893 cm^?1处出现Zn–O特征拉伸振动峰，760 cm^?1处存在Co–O振动峰，证实了ZnO与CoO的成功复合。光谱中双特征峰共存表明两相间存在化学键合而非简单物理混合。

Conclusions

本研究通过简易电沉积技术成功制备出高性能ZCO复合电极。该电极在电化学性能方面表现突出（比电容894 F/g），且具备优异电致变色特性（光学对比度50%）。扩散控制机制贡献了44%的电荷存储容量，表明其具有赝电容与电池型混合储能特性。该工作为开发多功能能量存储-显示一体化设备提供了新思路。