纤维素基柔性电致变色器件研究进展及展望
刘鼎盛1
焦月1
梅长彤1
肖慧宁2
李坚3
1.南京林业大学 材料科学与工程学院,江苏 南京 2100372.新布伦瑞克大学 化学工程系,新不伦瑞克 弗雷德里克顿 E3B 5A33.东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040
摘要：电致变色技术是一门极具潜力的应用科学,正逐渐引起学术界和工业界的深度关注.主要从电致变色器件(Electrochromic Devices,ECD)的工作原理、器件结构、材料应用等方面进行介绍和总结.新兴的柔性ECD其具有质量轻、灵活、便携等优点在智能穿戴和柔性电子产品中的应用更为广泛.然而柔性ECD在生产应用中仍存在一些缺陷亟待解决:① 常规的玻璃基底制备出的刚性电致变色器件柔性不足、原材料稀缺且不可再生;② 传统的液态电解质在使用过程中易泄露、腐蚀、蒸发,严重影响器件的安全性及使用寿命;③ 电致变色层电化学稳定性较差,影响器件使用寿命.从结构和性质方面讨论了纤维素材料用作ECD柔性基底、电解质、电致变色层的应用和优势.纤维素材料具有优异的光学、力学性能,以其作为ECD器件的基底可规避常规玻璃基底柔性不足、原材料稀缺等缺陷;在电解质层中合理引入纤维素,其三维网络结构及主干上的官能团可通过形成离子键、氢键的方式提高电解质的机械性能与导电性能;在电致变色层中合理引入纤维素,纤维素的三维网状结构能为材料发生氧化还原反应提供更大的比表面积及缓解电子/离子嵌入、脱出过程引起的体积膨胀,有助于改善电致变色材料的电化学稳定性,延长器件的使用寿命.纤维素基柔性ECD在节能建筑、显示设备及储能设备等领域具有广阔的应用前景,在柔性电子器件引入纤维素对扩展其应用范围和提升利用价值具有重要意义.
关键词：纤维素电致变色智能响应柔性电子器件
分类号：TB34(工程材料学)
资助基金：国家自然科学基金(32201487)江苏省自然科学基金资助项目(BK20210621)江苏省高等学校自然科学基金资助项目(21KJB220010)
论文发表日期：2023-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 2249-2260 )
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