本发明专利技术提供了一种氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料及其制备方法，属于功能薄膜领域。本发明专利技术所述多功能材料具有非晶多孔纳米三角岛状组织，所述氧化镍纳米三角同时具有优异的电致变色性能和储能性能，可以通过材料的颜色变化实时观测材料的储能状态，所述氧化镍纳米三角双功能材料以FTO导电玻璃为基底，薄膜呈非晶多孔纳米三角岛状组织。本发明专利技术利用独特的氧分压脉冲控制技术，制备出具有非晶多孔纳米三角岛状组织的氧化镍纳米三角薄膜，大大提高了材料的电致变色性能和储能性能，适合应用于节能/储能双功能器件或应用于其它先进能源器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电致变色，电容功能薄膜，尤其涉及一种氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料及其制备方法。
技术介绍
1、开发具有高能源效率的材料有利于应对当今存在的能源危机和环境污染等问题。电致变色材料它可以通过由外部电压触发的可逆氧化还原反应来控制太阳光的吸收和传输。此外，该材料可以调节可见光和热辐射，有利于在不同季节保持办公大楼和家庭的舒适温度，从而达到节能目的。超级电容器被认为是一种极具前景的储能器件，它利用电荷的可逆插入/移除实现能量的存储。由于两者类似的工作原理，氧化镍材料在快速电荷转移过程中同时表现出电致变色和电能存储特性，将电致变色和储能在单一电极上进行统一可以大幅提高能源利用效率。非晶氧化镍拥有大量的小离子存储位点和多种离子传输通道，纳米结构氧化镍则可以大幅减小离子传输路径，扩大电极与电解质间的接触面积。非晶纳米结构氧化镍具有优异的光学对比度、快速的响应速度和高面电容，因此对于具有节能和储能双重功能的先进纳米器件来说具有广阔的应用前景。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料及其制备方法。本专利技术制备的氧化镍，具有有序纳米三角阵列和非晶多孔分级结构，可有效提高电子传输速度和离子扩散速率，加快反应动力学过程，拥有优秀的双功能特性。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，所述薄膜材料具有分级的非晶多孔纳米三角岛状组织。
>4、优选地，所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料中非晶多孔纳米三角岛状组织尺寸为100-500nm，组织间隙小于20nm。5、优选地，所述的氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料由于其独特的非晶多孔纳米三角岛状组织，拥有优秀的电致变色性能和储能性能，可见光调制幅度为60～70％，近红外光调制幅度为20～30％，完全着色时间为2～4s，褪色时间为1～2s，着色效率为30～50cm2/c，面电容量达到5-15mf/cm2。
6、优选地，所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料的厚度为500nm以下。
7、本专利技术还提供了上述技术方案所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料的制备方法，包括以下步骤：
8、fto导电玻璃使用前依次置于丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗，利用等离子体处理仪对玻璃表面处理之后置于真空烘箱中干燥备用，开始溅射前前先利用nio电沉积法在洗净的fto导电玻璃表面预处理，形成一层薄的种子层，将处理好的fto导电玻璃装入磁控溅射仪器中，同时装入纯度为99.99％的镍靶，先将腔体真空度利用磁悬浮分子泵抽至2*10-4pa以下，随后通入溅射气体氩气和反应气体氧气，并稳定控制腔体中氧分压。之后利用脉冲电源，在控温控氧条件下完成氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料的薄膜溅射过程。
9、优选地，所述制备过程中氧分压在0.1pa-0.2pa之间，溅射功率为30～50w，溅射气压为1～2pa，工作距离为5-10cm，溅射温度为50-70℃，脉冲电源的工作频率为0.025hz，溅射时间为100-150分钟。
10、本专利技术提供了一种氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料及其制备方法。本专利技术所述多功能材料具有非晶多孔纳米三角岛状组织，所述氧化镍纳米三角同时具有优异的电致变色性能和储能性能，可以通过材料的颜色变化实时观测材料的储能状态，所述氧化镍纳米三角双功能材料以fto导电玻璃为基底，薄膜呈非晶多孔纳米三角岛状组织。本专利技术利用独特的氧分压脉冲控制技术，制备出具有非晶多孔纳米三角岛状组织的氧化镍纳米三角薄膜，独特的非晶多孔纳米三角岛状组织增加了材料的比表面积，显著增强了电化学反应动力学过程，极大程度上提高了材料的电致变色性能和储能性能，适合应用于节能/储能双功能器件或应用于其它先进能源器件。
11、与现有技术相比，具有以下有益效果：
12、1、本专利技术电致变色材料具有有序纳米三角阵列，多孔分级结构，可有效加快电化学反应动力学，大幅提高材料的响应速度和对比度；
13、2、非晶结构的有效控制，实现了对小离子更大的存储容量，更丰富的离子传输通道，所得到的双功能材料具有可见光近红外双波段调制，反应时间短，着色效率高，储能量大等优点；
14、3、本专利技术的制备方法具有稳定、尺寸、厚度、结构可控的特点，有利于大规模工业化应用。
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【技术保护点】
1.一种氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，其特征在于：所述薄膜材料具有分级的非晶多孔纳米三角岛状组织。
2.根据权利要求1所述的氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，其特征在于，所述薄膜材料由尺寸均一且密排的非晶多孔纳米三角岛状组织组成，非晶多孔纳米三角岛状组织的尺寸为100-500nm，非晶多孔纳米三角岛状组织均匀分布，相邻的非晶多孔纳米三角岛状组织间存在空隙。
3.根据权利要求1或2所述的氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，其特征在于，所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料的可见光调制幅度为60～70％，近红外光调制幅度为20～30％，完全着色时间为2～4s，褪色时间为1～2s，着色效率为30～50cm2/C，面电容量达到5-15mf/cm2。
4.根据权利要求1～3所述的氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，其特征在于，所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料的厚度为200～450nm，非晶多孔纳米三角岛状组织间间隙约为10-20nm。
5.权利要求1～3任一项所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溅射沉积的溅射功率为30～50W，溅射气压为1～2Pa，工作距离为5-10cm，溅射温度为50-70℃，脉冲电源的工作频率为0.025Hz，溅射时间为100-150分钟。
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【技术特征摘要】
1.一种氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，其特征在于：所述薄膜材料具有分级的非晶多孔纳米三角岛状组织。
2.根据权利要求1所述的氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，其特征在于，所述薄膜材料由尺寸均一且密排的非晶多孔纳米三角岛状组织组成，非晶多孔纳米三角岛状组织的尺寸为100-500nm，非晶多孔纳米三角岛状组织均匀分布，相邻的非晶多孔纳米三角岛状组织间存在空隙。
3.根据权利要求1或2所述的氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料，其特征在于，所述氧化镍纳米三角电致变色储能双功能材料的可见光调制幅度为60～70％，近红外光调制幅度为20～30％，完全着色时间为2～4s，褪色时间为1～2s，着...
【专利技术属性】
技术研发人员：史英迪，郑玉雷，汤凯，叶龙强，惠贞贞，
申请(专利权)人：安徽科技学院，
类型：发明
国别省市：
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