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electrochromics是什么意思,electrochromics的意思翻译、用法、同义词、例句

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常用词典

  • n. 电致变色显示;电变色

  • 专业解析

    电致变色技术(Electrochromics) 指材料在施加微弱电压时发生可逆的颜色或光学性质(如透光率、反射率)变化的现象。该技术基于电化学氧化还原反应,通过离子与电子的协同注入/抽出实现材料结构的改变,从而调控其对可见光与红外线的吸收或反射特性。其核心价值在于低能耗、可控性强及状态记忆效应(断电后维持当前光学状态)。


    核心原理与工作机制

    1. 电化学氧化还原反应

      当施加电压时,电解质中的离子(如H⁺、Li⁺)在电场驱动下嵌入电致变色层(如WO₃),同时电子通过外电路注入,引发材料价态变化。以氧化钨(WO₃)为例,其着色反应可表示为:

      $$ ce{WO3 + xM+ + xe- <=> M_xWO3} $$

      其中M⁺为阳离子(如Li⁺),着色态(MₓWO₃)因光吸收增强而呈现蓝色。

    2. 器件典型结构

      电致变色器件通常为五层夹心结构:

      • 透明导电层(如ITO)
      • 电致变色层(阴极着色材料,如WO₃)
      • 离子导体层(电解质)
      • 离子存储层(阳极着色材料,如NiO)
      • 透明导电层

        离子在两层间往复迁移实现双极协同变色。


    关键材料分类

    类型 着色机制 代表材料 特性
    阴极着色材料 还原态着色 WO₃、MoO₃、Nb₂O₅ 着色效率高,响应速度快
    阳极着色材料 氧化态着色 NiO、IrO₂、聚苯胺 互补色系,多用于对电极
    有机/聚合物 氧化还原态变化 紫精衍生物、PEDOT:PSS 色彩多样性好,柔韧性佳

    应用场景与技术优势

    1. 智能节能窗(Smart Windows)

      应用于建筑幕墙,通过调节透光率(5%~80%可变范围)阻隔红外热辐射,降低空调能耗30%以上(美国能源部数据)。

    2. 防眩后视镜

      汽车自动防眩后视镜通过光传感器触发变色,减少夜间驾驶眩光风险。

    3. 显示与传感

      低功耗电子纸、生物传感器标签等新兴领域探索。


    权威参考文献

    1. Granqvist, C. G. (2014). Electrochromic Materials. Annual Review of Materials Research, 44. DOI:10.1146/annurev-matsci-070813-113337
    2. U.S. Department of Energy. Electrochromic Windows Technology Review. energy.gov
    3. Monk, P. M. S. (2007). The Viologens: Physicochemical Properties and Applications. Wiley. ISBN 978-0-470-02741-0.

    网络扩展资料

    “Electrochromics”(电致变色)是一种材料或技术,指某些物质在外加电场作用下发生可逆的颜色变化现象。这一特性使其在多个领域具有重要应用。

    核心概念与原理:

    1. 电致变色效应:通过电压控制材料的氧化还原反应,改变其光学属性(如透光率、反射率),从而呈现颜色变化。例如,电致变色薄膜在通电时可能从透明变为深色。
    2. 可逆性:颜色变化过程可通过反向电压恢复原状,实现重复调控。

    主要应用领域:

    技术优势:

    相较于传统显示技术,电致变色器件能耗低且无需持续供电维持状态,适合节能场景。如需更详细的技术原理或最新研究进展,可参考材料科学领域的专业文献。

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