两步电沉积法制备Zn-Fe PBA薄膜及其在电致变色器件中的性能研究

电致变色材料因其颜色随外加电压变化的特性,可用于新型显示器件。目前,彩色电致变色器件(Multicolor electrochromic devices,MCECDs)大多使用几种不同颜色的有机材料制备的,流程较为复杂。为了简化制备流程,本课题组提出了一种具有红、蓝、绿、黄四种典型颜色的普鲁士蓝类似物的复合电致变色(MC-PBA)薄膜,以实现性能优异的变色器件。本工作通过两步电沉积法制备了锌铁普鲁士蓝类似物(Zn-FePBA)薄膜,其循环伏安曲线仅有一对氧化还原峰,对应于FeⅢ/FeⅡ间的氧化还原反应,在10000圈循环后性能几乎不发生衰减。该薄膜为白色且在电化学循环过程中几乎不发生颜色变化,在与MC-PBA薄膜组装相应的电致变色器件(Z-MCECD)时不会对颜色产生影响,并且其作为离子存储层可以显著减低过电势(从4.0 V降低至1.5 V)。得益于此,所组装的Z-MCECD在保有红、蓝、绿、黄四种典型颜色状态的同时,工作电压更低,循环稳定性也得到显著提高(2400 s内透过率调控范围几乎没有发生衰减,在3600s后仍保持有初始的74.4%;而对照组在1200s后发生不可逆的性能衰减)。基于Z-MCECD的电致变色器件在彩色电致变色显示领域表现出相当大的应用潜力。