Elektrochromie

Elektrochromie (EC) ist ein Phänomen, bei dem sich die Farbe eines Materials reversibel unter der Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes ändert. Viele Übergangsmetalloxide haben elektrochrome Eigenschaften. Diese Metalloxide können durch kathodische Färbung in einen Reduktionsprozess eingeordnet werden. Materialien (wie Oxide von W, Mo, V, Nb und Ti) und anodische färbende Materialien (wie Oxide wie Ir, Rh, Ni und Co) während der Oxidation. Unter diesen ist WO3 das am meisten untersuchte elektrochrome Kathodenfarbstoffmaterial.

In Bezug auf den elektrochromen Mechanismus des WO3-Films wird die von Faughnan vorgeschlagene Theorie des Inter-Valenz-Übergangs am häufigsten zitiert. Das heißt, aufgrund der Wirkung eines externen elektrischen Feldes werden Elektronen und Kationen gleichzeitig von beiden Seiten des Films in WO3 injiziert und Elektronen werden durch W-Atome eingefangen. Im lokalen Zustand befindet sich das Metallion M + in diesem Bereich, um eine tiefblaue Wolframbronzeverbindung MxWO3 "zu bilden. Es gibt verschiedene Valenz-W-Ionen in MxWO3, und der Übergang von Elektronen zwischen verschiedenen Valenz-W-Atomen verursacht die Farbe des WO3-Films Änderung Der elektrochemische Prozess ist wie folgt:

WO3 (farblos) + xM ++ xe → MxWO3 (dunkelblau)

Unter Verwendung des elektrochromen Effekts von WO3 haben Forscher es auf verschiedene elektrochrome Vorrichtungen für das praktische Leben angewendet. Die elektrochrome Vorrichtung hat viele ausgezeichnete Eigenschaften, wie beispielsweise die Lichtdurchlässigkeit, die kontinuierlich über einen weiten Bereich (anwendbar auf 4: 1 oder mehr) geändert werden kann und manuell eingestellt werden kann; die treibende Spannung ist niedrig (1 ~ 2V), und die Stromversorgung ist einfach. Der Stromverbrauch ist gespeichert; Es gibt keine Einschränkung des Betrachtungswinkels auf dem Display, es gibt eine Speicherfunktion und es wird während der Speicherung kein Strom verbraucht. Diese Eigenschaften machen elektrochrome Wolframtrioxidmaterialien breite Anwendungsmöglichkeiten in optischen Informations- und Speicheranzeigen, militärischen Tarnungen, speziellen intelligenten Fenstern und dergleichen. Zusätzlich kann WO3 unter Einwirkung der angelegten Pulsspannung reversibel zwischen farblos und dunkelblau verändert werden und somit auch als photoinduzierter Schalter eingesetzt werden.