1. 研究目的与意义（文献综述）

当今社会面临着严峻的能源与环境问题，节约型经济发展模式逐渐成为各国发展国民经济的主流。其中，应用于建筑物的能源消耗占世界能源总消耗的30% ~ 40%，同时建筑物中的能源大部分都是用于内部散热、供暖、照明等用途，考虑到热量和阳光的保留和逸散，窗户成为建筑物的一个关键因素，降低窗户能耗成为一大市场需求。在建筑设计中，采用智能窗户等节能措施会极大地减轻能源短缺给我国带来的经济负担。当前用于光控和温控的节能窗设计技术主要有：电致变色技术、热致变色技术、光致变色技术、液晶技术等。其中电致变色是指材料的光学性能在外电场的作用下发生稳定、可逆变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的变化。相对于其他主要设计技术而言，电致变色技术比较成熟、成本较低、易实现大面积生产，在窗户节能市场占有相当大的份额。

19世纪60年代，deb于1969年首次发表了关于三氧化钨（wo₃）薄膜形貌的文章，发现其具有电致变色性能，并提出了“氧空位色心”机理。随后电致变色材料的机理、器件等研究均取得了很大的进展。钒的化合物具有多种颜色，比如五氧化二钒（v₂o₅）呈淡黄色，四价钒呈现蓝色或者黑色，三价钒呈绿色，二价钒呈紫色，当v₂o₅向低价转变时，颜色会发生明显变化。同时v₂o₅具有类石墨烯的二维层状结构，电荷存储量高，氧化还原状态下的透过率较高、相差小，符合电致变色器件中对电极材料的要求。此外，v₂o₅薄膜作为电致变色材料，具有双着色特性，即阴、阳两种电致变色现象。当锂离子注入/抽出时，v₂o₅薄膜发生多种颜色的可逆变化，这种特性使得v₂o₅薄膜在电致变色器件中得到广泛的应用。

但是从八十年代初到现在，国内外对于电致变色机理的研究一直没有突破性进展，制备工艺还不够完善，制备大多以物理真空蒸镀法为主，大面积镀膜成本高，而化学制备工艺往往不易操控、过程不稳定，制备的v₂o₅薄膜一般都存在循环稳定性差、与基底粘结不牢等缺点，限制了其在电致变色器件中的应用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：制备超薄v₂o₅纳米片；采用不同的方法将超薄v₂o₅纳米片沉积在透明导电基底上，做成电致变色薄膜。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－8周：根据技术方案制备超薄v₂o₅纳米片，并将其沉积在透明导电基底上，做成电致变色薄膜；

第9—11周：采用xrd、fe-sem、xps、raman、cv、uv-vis等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试；

4. 参考文献（12篇以上）