英文原题：Random copolymer design strategy towards excellent electrochromic display devices with fast responses
第一作者：王啸海（叶常青教授20级硕士生）、俞朱敏（叶常青教授21级硕士生）
通讯作者：易袁秋强博士（苏州纳米所）、苏文明研究员、叶常青教授
作者：王啸海、俞朱敏、钱蓉、易袁秋强、胡子首、吴馨洲、黄晨超、苏文明、叶常青
电致变色器件（ECDs）作为消除碳排放的节能技术之一，在显示器、智能窗、军用迷彩、护目镜等领域具有巨大的应用潜力。为了满足低能耗的要求，ECDs应在漂白和显色状态下以相对低的电量高效运行。此外，电致变色（EC）显示器是一种特别有趣的保护眼睛和透明的非发射技术，用于视觉现实，电子标签，平视汽车显示器等。为了实现显示应用，ECD应同时实现快速响应时间和高周期稳定性。因此，开发具有高稳定性和快速响应时间的聚合物基电致变色器件对于其在电致变色显示器中的有效应用至关重要。
在这项研究中，我们从随机共聚物设计策略中获得灵感，成功合成了三种可溶液加工的聚合物，即PTQ1, PTQ2和PTQ3。这些聚合物以丙二氧噻吩（ProDOT）为供体单元，5,8-二溴-2-（2－乙基己基）氧喹啉（QX）为受体单元，ProDOT与QX的进料比分别为1:1,2:1和3:1。值得注意的是，这三种聚合物都表现出非常低的氧化起始电位和有效过电位，因此，它们各自具有快速的响应时间，PTQ1为1.8 s, PTQ2和PTQ3为0.9 s。此外，这些电致变色聚合物表现出优异的稳定性，即使在10万次可逆开关循环后，它们也能保持近90%的光学对比度。这一发现证明了PTQ2和PTQ3在集成到器件中时优异的稳定性，突出了它们集成到未来应用中的适用性。值得注意的是，由于其快速的响应时间和出色的可逆性，我们能够成功地基于PTQ3制造两种类型的ECD：喷墨打印的图案ECD，以及更大面积10 × 10 cm2的ECD。
这些成果证明了无规共聚物策略不仅在显示技术领域，而且在智能窗口的发展中具有巨大的潜力。总之，我们的研究已经成功地合成并表征了三种可用于聚合物基ECD的溶液加工聚合物。通过采用无规共聚物设计策略，我们获得了令人印象深刻的稳定性、快速响应时间和高可逆性。这些发现为这些电致变色聚合物在包括显示器和智能窗口在内的广泛应用中的实现铺平了道路。
D-A型随机共聚物的设计及其器件的光学照片（在105次循环后）
Random copolymer design strategy towards excellent electrochromic display devices with fast responses
Xiaohai Wang#, Zhumin Yu#, Rong Qian, Yuan-Qiu-Qiang Yi*, Zishou Hu, Xinzhou Wu, Chenchao Huang, Wenming Su*, Changqing Ye*
Dyes Pigments, 2023, 220: 111759.
Published Online: 12 October 2023
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014372082300685X