【摘 要】
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在双碳目标下,大力推进绿色节能建筑材料的研发与应用意义重大。开发出具备较大颜色对比度、快速响应时间以及长循环寿命的电致变色薄膜是目前的研究重点之一。本文以WO3电致变色材料为研究对象,采用溶胶-凝胶法和电沉积法组合工艺实现晶态/非晶态叠层WO3薄膜和有序多孔晶态/非晶叠层WO3薄膜的可控制备,重点研究了微观结构对其电致变色性能的影响。在氧化铟锡导电玻璃（ITO）基体上采用溶胶-凝胶法制备晶态WO3
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在双碳目标下,大力推进绿色节能建筑材料的研发与应用意义重大。开发出具备较大颜色对比度、快速响应时间以及长循环寿命的电致变色薄膜是目前的研究重点之一。本文以WO3电致变色材料为研究对象,采用溶胶-凝胶法和电沉积法组合工艺实现晶态/非晶态叠层WO3薄膜和有序多孔晶态/非晶叠层WO3薄膜的可控制备,重点研究了微观结构对其电致变色性能的影响。在氧化铟锡导电玻璃（ITO）基体上采用溶胶-凝胶法制备晶态WO3薄膜（c-WO3）,然后利用电沉积法在c-WO3薄膜上沉积非晶态WO3薄膜（a-WO3）得到晶态/非晶态叠层WO3薄膜（c-WO3/a-WO3）。相比c-WO3薄膜（13.1%）和a-WO3薄膜（42.8%）,优化组合工艺制备的c-WO3/a-WO3薄膜具有更大的光学调制范围（在633 nm时为70.6%）和良好的着色效率为53.6 cm~2/C,同时c-WO3/a-WO3薄膜循环稳定性远高于电沉积a-WO3薄膜,着色和褪色时间较溶胶-凝胶c-WO3薄膜分别缩短33.3%和24.1%,优异的电致变色性能归因于a-WO3与c-WO3薄膜之间的协同效应以及c-WO3/a-WO3薄膜粗糙表面会增加薄膜与电解质之间的接触面积。以聚苯乙烯（PS）小球为模板,利用组合工艺构建了有序多孔晶态/非晶叠层WO3薄膜（OP-c-WO3/a-WO3）,其中活性材料由OP-a-WO3层修饰的OP-c-WO3层组成。通过电沉积时间调控a-WO3层厚度,进而影响OP-c-WO3/a-WO3薄膜结构与性能。优化的OP-c-WO3/a-WO3薄膜电致变色性能优异,具有较高的光学调制范围（在633 nm时为53.9%）,快速的响应时间（着色时间为6.1 s,褪色时间为3.9 s）,良好的着色效率（51.3 cm~2/C）和高的循环稳定性,这是独特的顶层OP-a-WO3和下层OP-c-WO3协同效应的结果。分别以c-WO3/a-WO3薄膜和OP-c-WO3/a-WO3薄膜为工作电极,ITO玻璃为对电极,电解质溶液为1 mol/L Li Cl O4/PC溶液,组装电致变色玻璃器件（ECD）。2种ECDs响应时间（褪色/着色）分别为5.2 s/8.5 s和3.9 s/4.3 s,光学调制范围分别为58.2%和45.4%,表明具有较好的电致变色性能。
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