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电致变色材料

一、定义：电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电

场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度 的可逆变化。

工作原理：电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，得失电 子，使材料的颜色发生变化，器件工作时，在两个透明导电层之间加上一定的 电压，电致变色层材料在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；而电 解质层则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固 体电解质材料；离子存储层在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应 的反离子，保持整个体系电荷平衡的作用，离子存储层也可以为一种与前面一 层电致变色材料变色性能相反的电致变色材料，这样可以起到颜色叠加或互补 的作用。如：电致变色层材料采用的是阳极氧化变色材料，则离子存储层可采 用阴极还原变色材料。

二、电致变色材料的分类

1.无机电致变色材料和有机电致变色材料

2.无机电致变色材料(三氧化钨（WO3）、五氧化二钒（V2O5）、氧化镍（NIO）、 二氧化钛（TIO2）)等。

3.有机电致变色材料（有机小分子电致变色材料、高分子电致变色材料）

三、电致变色器件及性能指标

电致变色器件的典型结构：器件结构从上到下分别为：玻璃或透明基底材料、 透明导电层（如：ITO）、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层（如： ITO）、玻璃或透明基底材料。

按结构分类：1.溶液型电致变色器件（有机小分子）

2.半溶液型电致变色器件（芳香类紫精化合物、含有甲氧基的芴类化合物）等。

3.固态电致变色器件（金属氧化物、普鲁士蓝、含有有机酸基团的紫精以及导

电高分子）。

四、电致变色器件性能 1.电致变色反差 2.电致变色效率 3.开关速度 4.稳定性 5.光学记忆

五、电致变色材料应用领域 电致变色智能玻璃

电致变色智能玻璃在电场作用下具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸 收或反射外界的热辐射和内部的热的扩散，减少办公大楼和民用住宅在夏季保持 凉爽和冬季保持温暖而必须消耗的大量能源。同时起到改善自然光照程度、防窥 的目的。解决现代不断恶化的城市光污染问题。是节能建筑材料的一个发展方向。 调光玻璃的调光原理是：在自然状态下（断电不加电场），它内部液晶的排列是 无规则的，液晶的折射率比外面聚合物的折射率低，入射光在聚合物上发生散 射，呈乳白色，即不透明。当加上电场（通电）以后，有弥散分布液晶的聚合 物内液滴重新排列，液晶从无序排列变为定向有序排列，使液晶的折射率与聚 合物的折射率相等，入射光完全可以通过，形成透明状态。

1.电致变色汽车后视镜（金泰克斯公司夜市系统、德国肖特公司、Gesheva公司）

2.建筑物和飞机的电致变色窗 3.太阳镜和护目镜 4.光调制器和光闸 5.电致变色纸 6.传感器和分析领域

7.现金点钞机、信用卡、优惠券、门票等。

六、市场研究

法国圣戈班集团是国外主要的电致变色器件生产商；美国的Gentex公司是世界最大的电致变色后视镜生产商；国内许多高校和研究机构在电致变色材料和器件研究方面取得了丰硕的成果。但是国内企业仍然存在电致变色材料相对单一、缺乏自主产权、产品种类相对单一等问题。