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基于四甲基硫脲（TMTU）氧化还原电解液的混合电致变色器件用氧化铱催化剂

DOI：10.1016/j.solmat.2018.09.026 期刊：Solar Energy Materials and Solar Cells 出版年份：2019 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 本研究报告了溅射镀膜氧化铱薄膜作为电致变色器件中四甲基硫脲/四甲基甲脒二硫化物（TMTU/TMFDS2+）氧化还原反应对电极（CE）的研究。涂覆于透明导电氧化物（如掺氟氧化锡F:SnO2）表面约5纳米厚的氧化铱（IrOx）薄膜，在电致变色器件中展现出优异的催化性能和出色的循环稳定性。电化学阻抗谱（EIS）结果表明，电荷转移电阻（Rct）主要受溅射过程中氧流量及膜层厚度影响。低氧流量下制备的IrOx薄膜比完全氧化的氧化铱薄膜具有更低的电荷转移电阻，但亚化学计量比的膜层透光性较差，因此适用性较低。实验采用氧流量≥50标准立方厘米每分钟（sccm）、厚度5纳米的完全氧化高透光（可见光区透光率Tvisible=86%）IrOx膜层，其在1V偏压下对氧化还原电解质的Rct为25Ω·cm2。循环伏安测试显示该IrOx涂层电极对相同氧化还原电解质呈现典型的准可逆特性。经过550次电致变色循环测试表明，5纳米厚IrOx膜层配合TMTU/TMFDS2+电解质足以维持稳定的电致变色窗口。
作者： Shankar Bogati，Rabin Basnet，Andreas Georg
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究溅射镀铱氧化物薄膜作为电致变色器件中TMTU/TMFDS2+氧化还原反应电化学催化的对电极的应用。

研究成果

研究表明，在采用TMTU/TMFDS2+氧化还原电解质的电致变色器件中，溅射镀制的氧化铱薄膜（尤其是厚度约5纳米、在氧气流量50 sccm及以上条件下形成的薄膜）展现出优异的催化性能和电致变色循环稳定性。这些薄膜具有低电荷转移电阻和高透明度特性，适用于大面积电致变色窗。该电致变色器件经过550次循环后仍保持稳定性能，显示出长期应用的潜力。

研究不足

该研究聚焦于液态电解质，而实际电致变色窗户需将其转变为固态电解质，这可能会增加电极/电解质界面处的电荷转移电阻。研究未测试其在加速湿热条件下的长期稳定性。

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