河南大学：多功能电致变色智能窗

近期，河南大学蔡国发教授课题组的研究成果《Growth of a porous NiCoO2 nanowire network for transparent-to-brownish grey electrochromic smart windows with wide-band optical modulation》在Journal of Materials Chemistry C上发表。目前该杂志影响因子为7.393，JCR分区一区。

电致变色智能窗可以动态调节太阳辐射的透射率，降低能耗，提高建筑物居住者的舒适度。金属氧化物基电致变色材料由于具有高的光调制性和良好的环境稳定性而倍受青睐。然而，现有单金属氧化物通常在透明至蓝色之间转变，难以满足智能窗中性着色的需求，且光谱调控范围通常较窄，无法实现近红外区域热量的精确调控。

图1 NiCoO2薄膜宽光谱调制和反应机理示意图

针对以上问题，蔡国发教授课题组报道了一种双金属NiCoO2纳米线电致变色薄膜，该薄膜可以同时在宽光谱Vis-NIR范围内实现大的光学调制(550 nm为64.2%，1000 nm为41.8%)，且呈现出较好的电能储存能力(在0.25 A g-1下为33.6 mAh g-1)。更为重要的是，NiCoO2纳米线薄膜展示出从透明到棕灰色的可逆转换特性，转换速度快(6.8/6.7 s)，并具有良好的光学记忆能力(24 000 s)，可以很好满足智能窗的需求。另外，进一步将优化后的NiCoO2和MnO2薄膜组装成多功能智能窗，该智能窗可以动态调控窗户的颜色，同时可以精确管理进入建筑物内部的光强和热量，实现建筑物内部光热的动态精准调控，并且该窗户具有储能功能，同时可以通过窗户颜色变化实时监测其储能的多少。此多功能器件的成功研制，不仅可以回收传统变色器件消耗的电能，也拓展了器件的应用领域，实现了器件构筑与功能集成相统一，为电致变色材料和器件的多功能集成开辟了新思路。

硕士研究生雷鹏阳为论文的第一作者，蔡国发教授和许昌学院高远浩教授是本文的共同通讯作者。本工作得到国家自然科学基金委、河南大学的经费支持。

来源：河南大学

文章链接：

https://doi.org/10.1039/D1TC03805B