Ti2Nb10O29薄膜的制备及其电致变色性能

电致变色材料是一类可以通过调节光和热而减少能源使用的节能环保材料,特别是化学性质稳定的过渡金属氧化物,作为电致变色材料得到广泛研究。近年来,双金属氧化物由于存在两种可变价态的金属离子,具有更好的电化学活性而逐渐受到关注。本研究采用水热法成功在透明导电基底上直接生长了Ti2Nb10O29薄膜,并探究了前驱体中铌钛原子比对薄膜电致变色性能的影响。结果表明,由铌钛原子比为3:1的前驱体制备的薄膜具有较好的电致变色性能。Ti2Nb10O29薄膜在-1.6 V呈蓝灰色,在0.4 V呈无色透明状;在300～1100 nm的宽波长范围内,均有较高的光调制幅度,其褪色态的透过率接近90%;在波长750 nm处的最大光调制幅度达69.4%;对薄膜施加–1.6 V、60 s和0.4 V、15 s的方波电位,测得其着色时间和褪色时间分别为29.8和5.9 s;薄膜的着色效率为68.3 cm2·C–1。本研究制备的Ti2Nb10O29薄膜拓展了双金属氧化物电致变色材料的种类,具有良好的应用前景。