近日，365英国上市官网在线微納光學團隊在互補型電緻變色器件領域取得進展，該工作發表在國際知名期刊《Nano Letters》上，題為“Robust MnO2-WO3 Complementary Electrochromic Device Enabled by Reversible Electrodeposition of MnO2”。通訊作者為365英国上市官网在线王小雨副研究員、葉巍翔教授和材料科學與工程學院王振副教授，365英国上市官网在线為論文第一單位。
MnO2-WO3互補型電緻變色器件的工作原理及性能
該研究在電緻變色器件的開發中取得了重要進展，尤其是在解決MnO2電緻變色體系面臨的挑戰方面。傳統上，MnO2體系在可逆電沉積/溶解反應過程中，常常受到“死錳”現象和光學調制範圍有限等問題的困擾，這些問題與Jahn-Teller效應密切相關。Jahn-Teller效應會導緻MnO2的結構失穩，進而影響其沉積/溶解反應的可逆性和穩定性。為了解決這一問題，研究團隊通過在電解液中引入Fe2⁺/Fe3⁺離子對，成功抑制了Jahn-Teller效應，避免了“死錳”的生成。這一創新性措施确保了MnO2在電緻變色過程中保持較高的穩定性和可逆性，使得電緻變色器件能夠長時間高效地工作，且不會因結構破壞而導緻性能衰退。基于此，研究團隊開發了一種基于WO3作為對電極的互補型電緻變色器件，該器件結合了離子插入/脫出與金屬氧化物沉積/溶解的機制，進一步提升了電緻變色器件的性能。該器件不僅在着色狀态下呈現色中性外觀，還展現出了高光學對比度（67.3%）和出色的循環穩定性，能夠在100 cm2的大尺寸器件上實現均勻且高效的着色。這些進展表明，通過有效抑制Jahn-Teller效應并優化電緻變色材料和器件結構，可以顯著提升電緻變色器件的性能，拓展其在實際應用中的潛力。
該項工作得到了國家自然科學基金（62305093, 62105229, 52102359, 52462040）、海南省“南海新星”科技創新人才平台項目（NHXXRCXM202304）等的資金資助。
《Nano Letters》是納米科技領域的高水平學術期刊，專注于納米科學與納米技術領域的原創性研究。該期刊發表涵蓋納米光學、納米電子學、納米材料、納米生物技術等方向的前沿論文。該期刊為中國科學院分區一區TOP期刊，最新影響因子為9.6。
論文鍊接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c04849
