通过聚多巴胺对稀土Sm-dopedWO3薄膜进行表面修饰,以提高电色能量储存性能
Haitao Liu1, Yongxiang Wang2, Hengyu Wang2
1Engineering Research Center for Hydrogen Energy Materials and Devices, College of Rare Earths, Jiangxi University of Science and Technology, 86 Hong Qi Road, Ganzhou 341000, PR China; Faculty of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University of Science and Technology, 86 Hong Qi Road, Ganzhou 341000, PR China.
Journal of colloid and interface science
|June 25, 2023
概括
用聚多巴胺 (PDA) 修改的纳米孔状Sm-doped WO3薄膜显示了增强的电色性能. 这些WSm/Px混合膜为智能窗户和储能应用提供更快的响应时间和更好的稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 电色材料 (ECM) 对于智能窗户,显示器和储能至关重要,因为它们在电场下可逆变色.
- 实际ECM应用的关键挑战包括实现快速响应速度和长期周期稳定性.
- 纳米孔氧化物 (WO3) 是一个有前途的ECM候选者,但它的性能可以进一步优化.
研究的目的:
- 开发具有改进反应速度和周期稳定的新型电色材料.
- 为了研究聚多巴胺 (PDA) 修改对纳米多孔Sm-doped WO3 (WSm) 薄膜的特性的影响.
- 探索这些混合膜在节能和储能窗口应用中的潜力.
主要方法:
- 水热合成被用来构建纳米孔的Sm-doped WO3 (WSm) 薄膜.
- 聚多巴胺 (PDA) 被涂在WSm膜上,以创建具有不同PDA度 (x = 0.25,0.5,1.0,2.0) 的WSm/Px混合膜.
- 评估了膜的电色特性,光学对比度,面积电容,响应速度和周期稳定性.
主要成果:
- 混合WSm/Px片呈现出高光学对比度和显著的面积电容.
- 与裸体WSm膜相比,混合膜的反应时间更快,周期性稳定性更强.
- WSm/P1.0混合膜显示了快速的色彩/漂白时间 (7.4/2.9秒),并在5000次循环后保留了90.2%的初始光学对比度.
- 通过PDA修改,WSm薄膜的面积容量增加了高达224%.
结论:
- 聚多巴胺修饰有效地提高了纳米多孔Sm-doped WO3膜的离子运输和电化学稳定性.
- WSm/Px混合薄膜为高性能电色设备提供了一个有前途的解决方案,特别是用于节能和存储窗口.
- 开发的材料在电色效率和耐久性方面都取得了显著的改进.
