Modern materials science is developing towards the creation of functional materials with adjustable properties and parameters. The materials with electrically controlled optical properties, so-called electrochromic films, take the special place in the hierarchy of materials with adjustable parameters. The electrochromic films become widely used when creating a new generation of devices, both in various fields of electronics and in the field of renewable energy. From the practical point of view, one of the possible ways of improving technical characteristics of electrochromic films is their modification by carbon nanomaterials, in particular, by graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO). The use of GO and rGO as a modifier for the electrochromic materials is caused by some unique features, namely: low sensitivity to ultraviolet radiation, chemical inertness, high specific surface area, the ability to change the charge state, and the increased electrical conductivity of rGO. To produce the electrochromic films, the authors used the spray-pyrolysis method. This method allows for obtaining the electrochromic films based on nanoscale tungsten trioxide (WO3) modified by rGO. The authors studied the electrochemical characteristics of electrochromic films and the influence of rGO on the performance of the electrochromic films. The WO3/rGO electrochromic films were reversibly colored in violet at the voltage of -2.1 V, as well as increased light transmission coefficient at the positive voltage of +2 V. During the research, the authors studied spectral properties of the produced nanocomposite WO3/rGO electrochromic films at various values of electrical potential and evaluated their stable cycling within the range of voltage from -0.7 to 1 V for the three-electrode system. The study identified that the controllable activation of WO3/rGO electrochromic films related to the increase in light transmission is in the voltage range from -1.6 V to -2.2 V, and the inverse effect is peculiar for the range from 0 to +2 V.
Современное материаловедение развивается в направлении создания функциональных материалов с регулируемыми свойствами и параметрами. Особое место занимают материалы с электроуправляемыми оптическими свойствами, так называемые электрохромные пленки. Электрохромные пленки могут найти широкое применение при создании нового поколения устройств как в различных сферах электроники, так и в области возобновляемой энергетики. Одним из возможных направлений улучшения технических характеристик электрохромных пленок с практической точки зрения является их модификация углеродными наноматериалами, в частности оксидом графена (GO) и восстановленным оксидом графена (rGO). Использование GO и rGO в качестве модификатора для электрохромных материалов обусловлено рядом уникальных особенностей, а именно низкой чувствительностью к воздействию ультрафиолетового излучения, химической инертностью, высокой удельной площадью поверхности, возможностью изменения зарядового состояния, а также повышенной электропроводимостью rGO. Для получения электрохромных пленок использован метод спрей-пиролиза. Он позволяет получать композитные электрохромные пленки на основе наноразмерного триоксида вольфрама (WO3), модифицированного rGO. Были исследованы электрохимические характеристики, а также изучено влияние rGO на эффективность работы электрохромных пленок. Электрохромные пленки WO3/rGO обратимо окрашивались в фиолетовый цвет при напряжении -2,1 В, а также обладали эффектом повышения коэффициента светопропускания при положительном напряжении, равном +2 В. В процессе исследования были изучены спектральные свойства полученных нанокомпозитных электохромных пленок WO3/rGO при различных значениях электрического потенциала, а также проведена оценка их стабильного циклирования в диапазоне напряжений от -0,7 до 1 В для трехэлектродной системы измерения потенциала. Было установлено, что управляемая активация электрохромных пленок WO3/rGO, связанная с эффектом увеличения светопоглощения, находится в диапазоне напряжений от -1,6 до -2,2 В, а обратный эффект свойствен диапазону от 0 до +2 В.