利用WO3中的4f轨道稀土离子化学特性，开发出下一代电致变色窗户：这些窗户具备可调的调制动力学以及优化的离子-光学相互作用特性

本工作采用镧系元素掺杂策略，通过过氧辅助电沉积法制备了掺杂型非晶态WO3薄膜。研究发现，铽掺杂能显著优化薄膜的离子传输和光学性能，其电致变色效率达138.82 cm2C?1，响应时间缩短至11.4秒，且在长期循环中表现出优异的稳定性。

　　

电致变色（EC）智能窗户通过施加电压可逆地调节光透过率，为建筑物中的太阳辐射管理提供了一种动态且节能的解决方案。在电致变色材料中，非晶钨氧化物（WO₃）因其广泛的光学调制能力和明确的W⁶⁺到W⁵⁺氧化还原转变而受到广泛认可。然而，其实际应用受到切换动力学缓慢、着色效率有限以及长期循环过程中结构退化的限制。在这项研究中，通过使用稀土元素（RE = 钕（Nd）、铽（Tb）和钆（Gd）进行掺杂，改进了通过过氧辅助电沉积法制备的非晶WO₃薄膜的结构、电子和离子传输特性。结构和光谱分析证实了掺杂剂的均匀分布，氧空位浓度增加，并且保持了非晶结构。在所有组成的薄膜中，掺铽的WO₃（WTb）薄膜表现出最佳的电致变色性能：光学对比度达到78.34%，着色效率为138.82 cm²C^?1，切换时间分别为16秒和11.4秒，锂离子扩散系数为9.249 × 10^?11 cm²s^?1。基于WTb的大面积电致变色器件展示了强烈的光学调制能力、优异的可逆性和长期循环耐久性。这些发现表明，稀土掺杂是一种强大的设计策略，可用于开发高性能的WO₃基电致变色材料，以应用于下一代智能窗户。