Вивчення впливу активації електрохромних плівок Ni(OH)2 при формуванні та випробовуванні у присутності іонів Al3+ та WO42-
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.185822Ключові слова:
електрохромізм, гідроксид нікелю, подвійний шаруватий гідроксид, алюміній, вольфрамат, полівініловий спирт, електроосадження, циклуванняАнотація
Представлене дослідження присвячене спробі поліпшення питомих показників електрохромних плівок на основі гідроксиду нікелю. У роботі проведено дослідження оптичних та електрохімічних характеристик плівок, отриманих через співосадження нікелю з алюмінієм і додаткову модифікацію при циклуванні отриманих зразків. Модифікація була реалізована через циклування плівок в розчинах гідроксиду калію, що містять вольфрамат калію в малих кількостях.
У результаті проведення дослідницької роботи була отримана серія плівок, які демонстрували абсолютно різну електрохімічну поведінку і відрізнялися за своїми оптичними характеристиками. Таким чином було з'ясовано, що спосіб отримання і режим циклування значно впливають на питомі характеристики електрохромних плівок.
Показано, що у потенціодінамічному режимі плівка, отримана без добавок і модифікацій, показала найкращі характеристики. З іншого боку,, всі модифіковані плівки, співосадженні з алюмінієм, показали високі характеристики в гальваностатичних режимах, порівняно з еталонною електрохромною плівкою. Скоріш за все, це пов'язано з особливостями фізико-хімічних властивостей плівок, одержаних в присутності добавок.
У свою чергу, використання швидкісного режиму затемнення призводило до погіршення електрохромних характеристик, зокрема до незворотності при освітленні. При цьому, незважаючи на відмінність струмів у різних гальваностатичних режимах в 4 рази, глибина затемнення плівок відрізнялася незначно.
Було також показано, що концентрація 0,3 мМ вольфрамату калію у електроліті циклування призводить до значного погіршення електрохромних властивостей зразків
Посилання
- An, M., Kim, Y., Cho, W.-K. (2019). Effect of smart devices on the quality of CPR training: A systematic review. Resuscitation, 144, 145–156. doi: https://doi.org/10.1016/j.resuscitation.2019.07.011
- Al-Taani, H., Arabasi, S. (2018). Solar Irradiance Measurements Using Smart Devices: A Cost-Effective Technique for Estimation of Solar Irradiance for Sustainable Energy Systems. Sustainability, 10 (2), 508. doi: https://doi.org/10.3390/su10020508
- Beneduci, A., Corrente, G. A., Chidichimo, G. (2019). Chapter 9. Electrochromic and Electrofluorescence Liquid Crystals. Electrochromic Smart Materials, 261–292. doi: https://doi.org/10.1039/9781788016667-00261
- Sheetah, G. H., Liu, Q., Senyuk, B., Fleury, B., Smalyukh, I. I. (2018). Electric switching of visible and infrared transmission using liquid crystals co-doped with plasmonic gold nanorods and dichroic dyes. Optics Express, 26 (17), 22264–22272. doi: https://doi.org/10.1364/oe.26.022264
- Lee, S. J., Lee, T.-G., Nahm, S., Kim, D. H., Yang, D. J., Han, S. H. (2020). Investigation of all-solid-state electrochromic devices with durability enhanced tungsten-doped nickel oxide as a counter electrode. Journal of Alloys and Compounds, 815, 152399. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152399
- Ciobanu, M., Klein, J., Middendorf, M., Beladi Mousavi, S. M., Carl, F., Haase, M., Walder, L. (2019). High contrast hybrid electrochromic film based on cross-linked phosphonated triarylamine on mesoporous antimony doped tin oxide. Solar Energy Materials and Solar Cells, 203, 110186. doi: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.110186
- Ghosh, A., Norton, B. (2019). Optimization of PV powered SPD switchable glazing to minimise probability of loss of power supply. Renewable Energy, 131, 993–1001. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.07.115
- Ghosh, A., Norton, B., Duffy, A. (2016). Measured thermal performance of a combined suspended particle switchable device evacuated glazing. Applied Energy, 169, 469–480. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.02.031
- What is electrochromic device? Available at: https://www.sageglass.com/en/article/what-electrochromic-glass
- "Smart" windows (electrochromic glass). Available at: https://www.explainthatstuff.com/electrochromic-windows.html
- Yağmur, İ., Ak, M., Bayrakçeken, A. (2013). Fabricating multicolored electrochromic devices using conducting copolymers. Smart Materials and Structures, 22 (11), 115022. doi: https://doi.org/10.1088/0964-1726/22/11/115022
- Guzel, M., Torlak, Y., Karatas, E., Ak, M. (2019). Optical and Electrical Properties of Monolacunary Keggin-Type Polyoxometalate/Star-Shaped Polycarbazole Nanocomposite Film. Journal of The Electrochemical Society, 166 (8), H313–H319. doi: https://doi.org/10.1149/2.0531908jes
- Pan, L., Han, Q., Dong, Z., Wan, M., Zhu, H., Li, Y., Mai, Y. (2019). Reactively sputtered WO3 thin films for the application in all thin film electrochromic devices. Electrochimica Acta, 328, 135107. doi: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135107
- Mjejri, I., Gaudon, M., Rougier, A. (2019). Mo addition for improved electrochromic properties of V2O5 thick films. Solar Energy Materials and Solar Cells, 198, 19–25. doi: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.04.010
- Liu, J., Chiam, S. Y., Pan, J., Wong, L. M., Li, S. F. Y., Ren, Y. (2018). Solution layer-by-layer uniform thin film dip coating of nickel hydroxide and metal incorporated nickel hydroxide and its improved electrochromic performance. Solar Energy Materials and Solar Cells, 185, 318–324. doi: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.05.044
- Kotok, V., Kovalenko, V. (2019). Optimization of the deposition conditions for Ni(OH)2 films for electrochromic elements of “smart” windows. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (5 (98)), 35–40. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.162572
- Thongpan, W., Louloudakis, D., Pooseekheaw, P., Kumpika, T., Kantarak, E., Sroila, W. et. al. (2019). Porous CuWO4/WO3 composite films with improved electrochromic properties prepared by sparking method. Materials Letters, 257, 126747. doi: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.126747
- Yun, J., Song, Y., Cho, I., Ko, Y., Kwon, C. H., Cho, J. (2019). High-performance electrochromic films with fast switching times using transparent/conductive nanoparticle-modulated charge transfer. Nanoscale, 11 (38), 17815–17830. doi: https://doi.org/10.1039/c9nr06259a
- Kumar, A., Prajapati, C. S., Sahay, P. P. (2019). Results on the microstructural, optical and electrochromic properties of spray-deposited MoO3 thin films by the influence of W doping. Materials Science in Semiconductor Processing, 104, 104668. doi: https://doi.org/10.1016/j.mssp.2019.104668
- Shi, J., Lai, L., Zhang, P., Li, H., Qin, Y., Gao, Y. et. al. (2016). Aluminum doped nickel oxide thin film with improved electrochromic performance from layered double hydroxides precursor in situ pyrolytic route. Journal of Solid State Chemistry, 241, 1–8. doi: https://doi.org/10.1016/j.jssc.2016.05.032
- Mondal, D., Villemure, G. (2012). Improved reversibility of color changes in electrochromic Ni–Al layered double hydroxide films in presence of electroactive anions. Journal of Electroanalytical Chemistry, 687, 58–63. doi: https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2012.09.046
- Mondal, D., Villemure, G. (2009). Effect of the presence of [Co(bpy)3]2+ on the electrochromic responses of films of a redox active Ni–Al-layered double hydroxide. Journal of Electroanalytical Chemistry, 628 (1-2), 67–72. doi: https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2009.01.007
- Mondal, D., Jack, M., Villemure, G. (2014). Improved contrast between the coloured and transparent states in electrochromic Ni–Al layered double hydroxide films in mixtures of electroactive ions. Journal of Electroanalytical Chemistry, 722-723, 7–14. doi: https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2014.02.025
- Kotok, V., Kovalenko, V. (2019). A study of electrochromiс Ni(OH)2 films obtained in the presence of small amounts of aluminum. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (12 (99)), 39–45. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168863
- Kotok, V., Kovalenko, V. (2018). A study of the effect of tungstate ions on the electrochromic properties of Ni(OH)2 films. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (95)), 18–24. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.145223
- Smart windows: electrochromic windows for building optimization. Available at: https://www.sageglass.com/sites/default/files/masdar_technology_journal_issue_5_september_2018_smart_windows.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Valerii Kotok, Vadym Kovalenko, Ihor Kovalenko, Viktoriia Stoliarenko, Sergey Vlasov, Viktor Ved, Iryna Plaksiienko, Paul Pisarenko, Marina Samoilik, Kostiantyn Sukhyy
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
