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Effect of the thicknesses of the Al2SiO5 ion conductor on the opto-electrical properties for all-solid electrochromic devices

电致变色 材料科学 电致变色装置 电解质 离子键合 离子 微观结构 电阻率和电导率 导电体 化学工程 光电子学 复合材料 电极 物理化学 化学 有机化学 电气工程 工程类
作者
Jingyu Wang,Shenghui Xie,Qian Shi,Hongli Wang,Hongzhi Yang,Songsheng Lin,Mingjiang Dai
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:48 (21): 31491-31499 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2022.07.068
摘要

In this study, an all-solid-state electrochromic device (ECD) with the structure of ITO/WO3/Al2SiO5/NiOx/ITO was prepared, and the effect of the Al2SiO5 solid electrolyte thicknesses on the opto-electrical performance was investigated. The microstructure and surface morphology were characterized using XRD, SEM and AFM, and the surface morphology and degree of surface looseness demonstrate a significant influence on the opto-electrical properties of ECDs. The charge transfer dynamics at the solid-solid interface were characterized using EIS to obtain an ionic conductivity of 4.637 × 10-8 S/cm. CV, CA and UV–Visible spectra were employed to record the in situ electrochemical and optical properties. The results revealed that the highest optical modulation was 44.58%, the coloring and bleaching times were 14.8 s and 3.7 s, and the highest coloring efficiency was 98.17 cm2/C, which indicates that excellent opto-electrical properties were obtained. When the thickness increases, the degree of surface dense morphology transforms, and the loose morphology is more favorable for ion conductivity, which improves the opto-electrical properties. The results in this study provide insights into the understanding of Al3+-based all-solid-state ECDs, which promote the exploration of new types of Al3+ ionic conductors for all-solid-state ECDs.
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