［本站讯］近日，山东大学光—热辐射研究中心李海增教授团队在电致变色光热调控器件应用研究领域取得新进展。相关研究成果以“A Dual-Mode Electrochromic Platform Integrating Zinc Anode-Based and Rocking-Chair Electrochromic Device"为题，发表在国际知名期刊Advanced Functional Materials（IF=19.924，自然指数期刊）上。山东大学为该论文的第一完成单位，山东大学与加拿大阿尔伯塔大学联合培养博士研究生张梧为该论文的第一作者，李海增教授及阿尔伯塔大学Abdulhakem Y. Elezzabi教授为该论文的共同通讯作者。

电致变色技术由于其可逆的颜色变化特性，使其可以应用于多种光学器件，例如节能智能窗、太阳能热利用、低能耗多彩显示和光学滤波片。由于颜色改变的持久稳固且仅在产生改变时需要消耗能量，电致变色器件具有制造成本低、驱动电压低、色彩丰富等优点。近年来，随着电致变色领域的蓬勃发展，电致变色器件的性能提升迅速。然而，传统的电致变色显示器件需要外界电压的驱动来实现颜色的转换，达不到最优的节能效果。

图1(a)双模式电致变色器件工作原理 (b)锌型电致变色器件能级图 (c)双模式电致变色器件能级图

鉴于此，李海增教授联合加拿大阿尔伯塔大学团队设计了一种具有双重调节机制的电致变色器件（图1a）。这种双模式的电致变色器件的着色过程并不会像传统的电致变色器件一样需要外界电压的驱动，是一种自发的放电过程。同时，通过调整电解液，这种双重模式的电致变色器件利用了工作电极和对电极的能级差以及同时发生的变色反应（图1b,c），进而实现了对电致变色器件的自着色与自褪色。因此，这种双模式的电致变色器件模型可以应用于构造全新的多功能光热调控器件。图1a展示了双模式电致变色器件的工作机理。通过将锌箔与电解液夹于两片电致变色电极（氧化钨与普鲁士蓝）之间，作者构建了一种双模式电致变色器件。在单一锌型电致变色器件中（图1b），由于工作电极和对电极较小的能级差，锌型电致变色器件仅能表现出一种单向的自发着色机制，无法实现双重的颜色调节。然而，在双模式电致变色器件中（图1c），由于工作电极和对电极较大的能级差，在锌—氧化钨—普鲁士蓝的双重能级跃迁下，这种双模式的电致变色器件可以实现自着色与自褪色，进一步提高了器件的可操作性与灵活性。

光—热辐射研究中心李海增教授长期从事电致变色光热调控器件的研究，以产业需求为导向，致力于研发高效、节能电致变色光热调控器件，在电致变色材料微纳结构调控及低成本电致变色电极制备、低能耗多功能“锌”型电致变色器件以及基于“锌”型电致变色器件的多光谱调光新模式等方向积累了丰富的经验。相关研究成果相继发表在Joule, Advanced Materials, Light: Science & Applications等国际期刊，研究工作得到国家自然科学基金、山东省优秀青年科学基金（海外）、山东大学齐鲁青年学者基金等项目的资助。

山东大学光—热辐射研究中心于2017年7月依托能源与动力工程学院成立。研究中心专注于微纳尺度热辐射与传热、太阳能、海洋辐射利用等学术前沿研究，主要研究方向包括：吸收散射介质内光/热辐射传输机理及数值模拟、微尺度热物理过程及能量输运机制、海洋水体固有辐射特性测量及水下光场模拟、凝聚态物质光学特性的理论建模与实验测量、飞行器及电子设备热分析与热控技术、微纳器件热管理以及新能源材料机器学习设计等。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202300155