清华大学深圳国际研究生院杨诚团队在柔性电致变色领域取得新进展

时间:2022-08-05作者:佚名
如今,室内温度调节所需耗能巨大,约占社会总能耗的40%。电致变色(Electrochromic,EC)智能窗户由于其具有智能化光、热调控能力,在降低能源消耗方面具有极大潜力,正逐渐成为传统静态窗户的替代品。然而,出售产品规格尺寸有限性和应用场景尺寸多样性之间的冲突,使得器件的形状定制成为必不可少的流程。一旦对器件进行形状加工,切口就会将器件内部和外界环境相连通,导致器件内材料老化失效,并存在电解液泄漏的风险,从而需要复杂而专业的封装流程进行密闭化处理。因此,尽管电致变色电极材料发展迅速,但高昂的定制成本导致了电致变色器件市场发展停滞不前,成为阻碍广泛应用的关键因素。
近日,清华大学深圳国际研究生院材料研究院杨诚副教授团队研究开发出了一种针对柔性电致变色器件难以裁剪和封装问题的有效策略。基于引入氧敏感预聚物所设计的自止血电解液,结合电镀制备的电极材料,巧妙实现器件制备流程的免封装和破损后的自愈合,以及任意裁剪定制的效果。该研究在简化制备流程和扩大电致变色器件应用场景方面具有重要影响。
基于“自止血”电解液的自封装电致变色装置概念的说明以及相关器件展示
研究通过在电解液中引入含1,4-二烯基侧链的氧敏预聚物,制备出具有“自止血”功能的电解液,当该电解液暴露在空气中,该预聚物1,4-二烯侧链上的双丙烯基氢原子很容易脱出,从而与氧气发生自由基反应,快速交联固化形成致密的固体屏障,将电解液与环境隔离,同时维持内部电解质以液态快速传导离子,维持器件优异的光学调制能力。
所制备的器件具有高对比度(680 nm时为84%),优良的着色效率(680 nm时为195.42 cm2C-2)和快速切换时间(680 nm时着色/漂白时间为2.0秒/1.9秒)。固化后的氧敏预聚物致密,边缘固化区域仅需23µm,显示出“无边缘”特性,并表现出优越的环境稳定性。即使在苛刻的条件下老化,例如热冲击、高温储存和稳态湿热试验,所制备的设备也可以保持优异的电致变色性能以及出色的循环性。所制备的设备被裁剪成理想形状重复循环600次后,甚至在老化90天后,仍能保持着色和漂白能力。
相关研究成果以“一种基于‘血液凝固’机制的自封装、可定制电致变色装置”(A Self-Packageable and Tailorable Electrochromic Device based on the “Blood-Coagulation” Mechanism)为题发表在国际期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。
本文第一作者为清华大学深圳国际研究生院2019级材料科学与工程专业硕士研究生任汐,通讯作者为清华大学深圳国际研究生院杨诚副教授。该研究得到国家自然科学基金、清华大学“春风基金”、广东省“珠江人才计划”本土创新与研究团队项目、深圳市科创委、深圳盖姆石墨烯中心、清华大学深圳国际研究生院海外合作项目的资金支持。
论文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202206127

(来源:清华大学新闻网)

相关阅读

《LED城市道路照明应用技术要求》修订编制组成立暨第一次工作会议成功召开

根据国家标准化管理委员会《关于下达2022年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标委发〔2022〕39号)的要求,由中国建筑科学研究院有限公司负责修订的国家标...
2023-04-07
《LED城市道路照明应用技术要求》修订编制组成立暨第一次工作会议成功召开

山西发布的《智能杆塔建设技术标准》将于9月1日起实施

为进一步深化电信基础设施共建共享,促进“双千兆”网络高质量发展,山西省通信管理局推动山西铁塔公司等相关单位共同编制了《智能杆塔建设技术标准》(以下简称“《标准》”...
2023-08-12
山西发布的《智能杆塔建设技术标准》将于9月1日起实施

北京丰台区草桥村域路灯亮化工程正式启动

8月15日,涉及北京市丰台区草桥村域范围内11条道路的路灯亮化工程分批分次、陆续开始动工。长期以来,草桥村两委秉持“为人民服务”的初心,坚持扎实推进“我为群众办实事”实...
2023-08-16
北京丰台区草桥村域路灯亮化工程正式启动

国内首个幼儿园生活用房光环境质量评价标准研讨会在深圳召开

2023年3月31日,由中科院建筑设计研究院、深圳市照明与显示工程行业协会(简称SLDA)、立达信、旭宇等单位牵头的《幼儿园生活用房健康光环境质量评价规范》团体标准内容研讨会在深圳...
2023-04-06
国内首个幼儿园生活用房光环境质量评价标准研讨会在深圳召开

重磅嘉宾|中国中建设计研究院工程技术研究院副院长刘洋确认出席2023中国照明

“重塑·新生”第十二届中国照明设计师大会暨第二届照明工程设计采购节已定于2023年6月8日在广州南丰朗豪酒店3楼大宴会厅ABCD厅举行。目前,中国中建设计研究院工程技术研究院副院...
2023-05-29
重磅嘉宾|中国中建设计研究院工程技术研究院副院长刘洋确认出席2023中国照明

热销商品

国标TRVV高柔性拖链电缆2—48芯0.3 0.5 1 1.5 2.5平方耐弯折软线

国标TRVV高柔性拖链电缆,专为满足严苛工况下的动态传输需求而设计。该电缆具有2至48芯多种配置,适用于0.3、0.5、1.5、2.5平方等多种截面积选择,灵活满足不同设备的...
¥ 1.24

定做定制各类密封条三元乙丙橡胶硅胶PVC防火阻燃EVA氯丁石墨丁晴

本公司专业定做各类定制密封条,涵盖三元乙丙橡胶(EPDM)、硅胶、PVC、EVA、氯丁橡胶、丁腈橡胶及石墨复合等多种材质,满足不同行业对密封、防水、隔音、隔热及防火阻燃...
¥ 1

直销配电箱暗插销铰链门轴CL225插销带螺丝固定铁皮柜弹簧铁铰链

CL225插销式暗铰链专为配电箱、铁皮柜等金属柜体设计,采用优质冷轧钢板经冲压成型,表面镀锌处理,防腐耐用。其内置弹簧结构,确保柜门开合顺畅、自动复位,提升使用便捷...
¥ 0.06

浇铸抛光螺纹钢扭矩扳手 镀锌双头延长杆扳手多功能工具 开口扳手

这款多功能工具集浇铸抛光螺纹钢扭矩扳手、镀锌双头延长杆扳手与开口扳手于一体,采用优质合金钢精密浇铸并经抛光处理,表面镀锌防锈,耐用性强。其双头设计适配多种规...
¥ 0.6

橡胶包边条 U型橡胶条橡胶防撞条卡槽橡胶钢板卡条玻璃嵌条密封条

橡胶包边条、U型橡胶条、橡胶防撞条、卡槽橡胶条、钢板卡条及玻璃嵌条密封条,是一类广泛应用于门窗、家具、机械设备及汽车等领域的密封与防护配件。采用优质橡胶(...
¥ 0.7

网站栏目