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电致变色是指材料的光学性能(透射、反射和吸收等)可以在外加电场或电流的作用下产生稳定可逆的变化。电致变色材料作为一种新型功能材料,具有良好的物理化学性质以及可逆的光学性能,可用于制作显示器、调光玻璃、信息存储等器件,在信息、电子、能源、建筑以及国防等诸多领域有着广泛的应用前景,对于节能、环保具有重要意义。电致变色材料根据其电化学反应方式可以分为阳极致色材料和阴极致色材料两类。其中,氧化镍薄膜是一种典型的阳极致色材料,具有着色效率高、可逆性好、响应时间短、寿命长和成本低等优点。但是,在目前的实际应用中,氧化镍薄膜仍存在一定的缺陷。因此,众多研究者正努力研究,希望可以通过多种途径来提高薄膜的电致变色性能。其中,优化工艺参数和对薄膜进行合理掺杂是两种行之有效的方法。电致变色薄膜常用的制备方法有溅射、真空蒸镀、脉冲激光沉积,溶胶-凝胶等。其中,电化学沉积法对实验设备的要求较低,同时制备的薄膜无需热处理即可具有电致变色性能,因而可作为一种理想的工艺方法。但目前采用电化学沉积法制备氧化镍薄膜的报道相对较少,对该方法制备薄膜的性能的研究也很少见。因而,本文采用电化学沉积方法在有机溶液中制备电致变色薄膜。本文通过对NiO薄膜进行Cu掺杂,探讨其最佳工艺参数来制备具有优异电致变色性能的薄膜。采用电化学沉积法(阴极沉积法),以N, N-二甲基甲酰胺(DMF)为有机溶剂,NiCl2为主盐,CuCl2为掺杂剂,LiClO4为支持电解质,在FTO导电玻璃基底上沉积铜掺杂氧化镍电致变色薄膜。通过比较不同掺杂浓度、沉积时间、沉积电位和热处理温度下制备的薄膜样品的着色/消色态在可见光范围内的透光率差值ΔT ,计算薄膜动态光密度变化量ΔO D的大小,测试薄膜着色/消色响应时间以及循环伏安关系,以寻求制备具有最佳电致变色性能的薄膜的优化工艺条件。同时,本文还对薄膜变色前后的形貌、结构以及薄膜的记忆存储能力、循环寿命等进行了分析。研究表明,在室温下,当掺杂浓度比为1:10,沉积时间为15 min,沉积电位为3.5 V时,薄膜具有最佳的电致变色性能。此时,薄膜在人眼最敏感波长λ=560 nm处的透光率差值ΔT可达到88.8%,光密度变化量ΔOD为1.063,着色/消色响应时间分别为4.53/2.61 s,着色效率可达到42.45 mC/cm2。通过对薄膜的三态(原始态、消色态和着色态)进行SEM、XRD和FTIR分析,得出了铜掺杂氧化镍薄膜的电致变色性能的变化规律和微观机理。另外,热处理会使薄膜的电致变色能力下降,在600℃时几乎完全失去电致变色活性;薄膜的记忆存储能力在碱液中较差,在空气中却很好;薄膜的循环寿命与未掺杂的薄膜基本一致。