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  電致變色技術(shù)為多色彩圖案化顯示器件的構(gòu)筑提供了良好平臺(tái)。在特定電壓下，一種電致變色材料通常只能實(shí)現(xiàn)單一顏色顯示（著色或褪色），難以滿足多色彩電致變色器件的應(yīng)用需求，因此多色彩圖案化電致變色器件構(gòu)筑通�；诙喾N不同材料電致變色層的疊加，然而這種構(gòu)筑方式帶來(lái)了制備工藝復(fù)雜、成本高、驅(qū)動(dòng)電壓高以及不同圖案之間的相互干擾等問(wèn)題。因此，通過(guò)合理的材料選擇和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，發(fā)展多色彩圖案化電致變色器件的制備新工藝，研制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于調(diào)控的新型電致變色器件，對(duì)其在信息顯示、軍事偽裝等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要價(jià)值。

  近期，北京工業(yè)大學(xué)的汪浩教授和張倩倩教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了僅利用單一電致變色材料層即可實(shí)現(xiàn)多色彩圖案化顯示的新技術(shù)。他們將電致變色聚苯胺、凝膠電解質(zhì)和導(dǎo)電基底組裝成具有簡(jiǎn)單三層結(jié)構(gòu)的全固態(tài)器件，通過(guò)施加水平方向電流，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和電場(chǎng)共同驅(qū)動(dòng)離子在聚苯胺材料中水平重排，使得單一電致變色聚苯胺層在離子摻雜濃度梯度下產(chǎn)生顏色梯度，實(shí)現(xiàn)器件的多色彩圖案化顯示。同時(shí)，通過(guò)對(duì)電場(chǎng)調(diào)控，易于獲得圖案的動(dòng)態(tài)變化。相比于傳統(tǒng)的多色彩圖案化電致變色器件，該新型器件的結(jié)構(gòu)得到了極大簡(jiǎn)化，為電致變色技術(shù)在信息顯示相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路。相關(guān)研究成果以“A Self-Patterning Multicolor Electrochromic Device Driven by Horizontal Redistribution of Ions”發(fā)表在能源領(lǐng)域重要期刊Solar Energy Materials and Solar Cells上。

圖1：傳統(tǒng)單色顯示和新型多色彩圖案化電致變色器件的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖

圖2：新型電致變色器件展示的多色彩圖案動(dòng)態(tài)變化

圖3：多色彩圖案化電致變色器件的電場(chǎng)調(diào)控顯示及其在可視化電流指示器上的應(yīng)用示意圖

  本文報(bào)道了電場(chǎng)和磁場(chǎng)共同驅(qū)動(dòng)離子的水平運(yùn)動(dòng)和再分布電致變色機(jī)制，利用單一的電致變色材料聚苯胺組裝成三層結(jié)構(gòu)新型電致變色器件。該裝置去除了離子儲(chǔ)存層，優(yōu)化了器件結(jié)構(gòu)，同時(shí)展示了多色彩顯示，高的光學(xué)調(diào)制幅度，較快的響應(yīng)時(shí)間，良好的循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)異性能。該研究工作對(duì)未來(lái)電致變色器件的設(shè)計(jì)和制備提供一種全新思路，同時(shí)該器件的多色彩顯示功能，在未來(lái)的信息顯示、軍事偽裝等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。

  原文鏈接：A self-patterning multicolor electrochromic device driven by horizontal redistribution of ions. (Solar Energy Materials and Solar Cells, 2020. )

  https://doi.org/10.1016/j.solmat.2020.110642