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전기 변색 소자의 성능을 향상시키는 산화주석 스캐폴드

블랙웰

2 444 3 2023.09.19 01:18

<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2023/09/19/292d5e4cbdacb39ab6b90b3cb2dc2ed6.png" alt="퀘이사존"> 중국 국립자연과학재단의 지원을 받은 칭화대 연구팀은 전기 변색 소자(ECD)의 잠재력을 입증하여 다양하고 생생한 색상 변화와 장시간 지속되는 사이클링 기능을 구현하는 데 한 걸음 더 다가섰습니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2023/09/19/9ba002cff5d274f25a3ed43cd112c42b.png" alt="퀘이사존"> ECD는 전압이 가해지면 투명도 및 색상과 같은 광학적 특성을 변경할 수 있습니다. 스마트 윈도우와 디스플레이에 유용하게 사용되어 왔습니다. 최근에는 에너지 절약형 건물, 개인 온도 관리, 우주선 온도 제어 등의 용도로 적외선(IR) 빛을 변조할 수 있는 장치에 대한 관심이 높아지고 있습니다. Ynvisible은 에너지를 거의 사용하지 않고, 오랜 시간 동안 이미지를 유지하며, 비용 효율적이고, 경쟁력 있는 가격으로 높은 수준의 사용자 지정으로 인쇄할 수 있는 전자 종이 전기 변색 디스플레이를 개발합니다.
 연구진은 다공성 산화주석(SnO2) 나노시트 스캐폴드를 이용한 새로운 전략을 공개했습니다. 이 스캐폴드는 전기 변색 재료와 전도성 기판 사이에 배치하면 특히 폴리알라닌(PANI), 오산화 바나듐(V2O5), 삼산화 텅스텐(WO3) 등의 재료와 함께 향상된 전기 변색 성능을 보여줍니다.
 PANI와 V2O5를 사용하는 기존 전기 변색 소재는 기판에 대한 접착력이 제한적이라는 문제에 직면해 있었습니다. 이로 인해 사이클링 안정성이 저하되고 색상 스펙트럼이 제한되었습니다. 그러나 SnO2 나노시트 스캐폴드의 통합은 전기 화학적 활성 영역을 증폭시키고 이온 확산을 촉진하여 ECD의 성능을 최적화합니다.
 실제로 SnO2 스캐폴드의 통합은 복합 전극 V2O5의 색상 변화를 증가시키고 WO3의 광학적 변조를 16% 향상시켰습니다. 맥락을 설명하기 위해, SnO2를 사용한 WO3와 V2O5는 2,000 사이클 이상 지속되었습니다. 반면, SnO2가 없는 경우 각각 약 300회와 1,300회만 견뎌냈습니다. 이러한 성능 향상은 스마트 윈도우 또는 고급 전자 디스플레이와 같이 잦은 사이클이 필요한 애플리케이션에서 특히 주목할 만합니다.
 이러한 발전에도 불구하고 이번 연구에서는 착색 단계의 전환 시간이 이상보다 길어 개선이 필요한 부분이 한 가지 지적되었습니다. 그러나 이 연구의 전반적인 결과는 이 문제를 크게 덮어버렸으며, 향후 ECD의 성능과 수명을 제공하는 데 있어 SnO2 스캐폴드의 잠재력이 중요하다는 점을 보여줍니다. 참조
 다공성 산화주석 나노시트 스캐폴드를 기반으로 안정성이 우수한 상보적 다색 전기 변색 소자(Bian, C., Wang, J., Liu, H. et al.). (2023). <a href="https://doi.org/10.1007/s12274-023-6103-2" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s12274-023-6103-2</a>

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