Colorless-to-Black Electrochromism from Binary Electrochromes toward Multifunctional Displays

电致变色 材料科学 二进制数 纳米技术 光电子学 化学工程 电极 物理化学 化学 算术 数学 工程类
作者
Xuewen Yu,Meijuan Chang,Weinan Chen,Dingli Liang,Xuefeng Lu,Gang Zhou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (35): 39505-39514 被引量:46
标识
DOI:10.1021/acsami.0c11840
摘要

Cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic diimide with a nonconjugated core has been incorporated to bridge two conventional triphenylamine units. The obtained monomer has successfully hypsochromically shifted the maximum absorption wavelength by 10 nm in comparison to the one with a pyromellitic diimide bridge. Consequently, a colorless electrochromic (EC) polymer poly(bis(N,N-diphenyl-4-aminophenyl)cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic diimide) (PTPA-HDI) was electropolymerized on indium tin oxide (ITO)-coated glass. The morphology, absorption, and spectroelectrochemistry properties of polymer PTPA-HDI films electropolymerized by different scan cycles have been systematically investigated. It is found that comprehensive properties, such as color contrast and initial transparence, can be achieved for the polymer film electropolymerized by 15 scan cycles. Moreover, to realize colorless-to-black electrochromism, an asymmetric viologen derivative 1-(4-cyanophenyl)-1'-hexyl-4,4'-bipyridinium dihexafluorophosphate (HVCN) has been designed and straightforward synthesized. With the introduction of a cyanophenyl group and a hexyl chain on the two pyridinium units, colorless-to-green electrochromism can be realized for this processible viologen derivative. The absorption band at 495 nm of colorated PTPA-HDI compensates well for the valley in the absorption spectrum of colorated HVCN. Therefore, different types of colorless-to-black electrochromic devices (ECDs) are fabricated using polymer PTPA-HDI-deposited ITO electrode and HVCN-based gel electrolyte. Such a supporting electrolyte-free ECD with binary electrochromes exhibits fast coloration, high color contrast, and excellent reversibility. Furthermore, an encryption ECD is demonstrated by switching a black two-dimensional code. In addition, an autodigital display is integrated on a smart window and hence different functions can be realized in a single ECD. Overall, this study may facilitate the understanding of the EC behaviors of binary electrochromes and present a new path to design multifunctional displays.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小字完成签到,获得积分10
刚刚
丂枧发布了新的文献求助10
刚刚
铁定能毕业完成签到 ,获得积分10
1秒前
花开花落花无悔完成签到 ,获得积分10
1秒前
TinLi完成签到 ,获得积分10
1秒前
miracle完成签到 ,获得积分10
1秒前
中午吃什么完成签到,获得积分10
1秒前
1r发布了新的文献求助10
2秒前
CL完成签到,获得积分10
2秒前
pyl发布了新的文献求助10
2秒前
zhaoxiaonuan完成签到,获得积分10
3秒前
淡然白山完成签到,获得积分10
3秒前
Hello应助只道寻常采纳,获得10
3秒前
开心的白昼完成签到,获得积分10
3秒前
刘隅完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.3应助bodao采纳,获得100
4秒前
4秒前
光亮青柏完成签到 ,获得积分10
5秒前
柠檬发布了新的文献求助10
5秒前
kenny完成签到,获得积分10
5秒前
胡图图完成签到,获得积分0
5秒前
酷炫的乐驹完成签到,获得积分10
6秒前
aa完成签到,获得积分10
6秒前
欣喜岩发布了新的文献求助10
6秒前
Aoia完成签到,获得积分10
7秒前
闫大蛇完成签到,获得积分10
7秒前
JJ完成签到,获得积分10
7秒前
研友_8RlXEn完成签到,获得积分10
7秒前
Herry-Jeremy完成签到,获得积分10
7秒前
相忘于江湖完成签到,获得积分10
7秒前
yyn完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
wgnahoa发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
哎哟我去完成签到,获得积分10
8秒前
科目三应助白华苍松采纳,获得10
8秒前
朵朵完成签到,获得积分10
9秒前
伏伏雅逸完成签到,获得积分10
10秒前
yunjian1583完成签到,获得积分10
10秒前
千空完成签到,获得积分0
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034888
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7748098
关于积分的说明 16207684
捐赠科研通 5181314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773001
邀请新用户注册赠送积分活动 1756136
关于科研通互助平台的介绍 1641013