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Three Dimensional Structures of NiO Nanoporous/ZnO Nanoarray Film for Enhanced Electrochromic Performance

DOI:10.1002/asia.201801685 期刊:Chemistry – An Asian Journal 出版年份:2018 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: An electrochromic device using the as-obtained NiO nanoporous/ZnO nanoarray working electrode was constructed and assembled. NiO nanoporous/ZnO nanoarray three dimensional structures was prepared on ITO glass substrate by a two-step route which combined chemical bath deposition method with hydrothermal method. NiO nanoporous/ZnO nanoarray electrode reveals noticeable improvement of electrochromism compared to unitary NiO nanoporous, including larger optical modulation (81%), higher coloration efficiency (78.5 cm2/C), faster response times (2.6 s and 9.7 s for coloring and bleaching), and favourable durability performance. Such enhancement is mainly attributed to the three dimensional structures of NiO nanoporous coated on ZnO nanoarray. Namely, (1) uniform hexagonal ZnO nanoarray loaded more amount of NiO nanoporous, (2) NiO nanoporous cross-linked with ZnO nanorods provided a loose interspace morphology, (3) stronger adhesion between ZnO nanorods and ITO rested with ZnO seed, (4) core-shell and cross-linked structures promoted electrolyte infiltration, and (5) appropriate bandgap improved the charges transfer.
作者: Wei Wei,Xiangyu Gu,Yuze Liu,Zejun Zheng,Shaoyang Li,Zhilin Mei,Ang Wei
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To improve the electrochromic performance of NiO films by constructing three-dimensional structures with ZnO nanoarrays, aiming for larger optical modulation, higher coloration efficiency, faster response times, and better durability.

The three-dimensional NiO nanoporous/ZnO nanoarray film significantly enhances electrochromic performance due to its structure, which provides larger surface area, better ion transport, and improved charge transfer. This approach offers promising applications in electrochromic devices with high efficiency and durability.

The study is limited to specific synthesis conditions (e.g., temperature, time) and materials (NiO and ZnO on ITO). Potential optimizations include exploring other substrates or composite materials, scaling up for industrial applications, and further investigating long-term stability beyond 500 cycles.

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