



电致变色现象是指在外加电场的作用下,具有电化学活性的材料发生氧化还原反应,使其对不同波长光的透射率、反射率和吸收率发生可逆性的变化,从而在外观上呈现出不同的颜色。自20世纪60年代首次发现电致变色现象以来,科学家们在新材料开发和器件优化等方面进行了大量的研究,促进了该领域的蓬勃发展。电致变色器件具有结构简单、能耗低、控制方便、变色范围广、响应速度快等特点,符合国家绿色低碳能源的发展趋势。因此,电致变色器件在很多领域已经实现商业化应用,包括智能窗、电子书、汽车后视镜、电子标签等。但市场上主流产品的产能低、良率低、生产条件苛刻、价格昂贵、使用方式不灵活等缺点限制了其的大面积推广。高性能电致变色材料的获取是制约这一领域发展的瓶颈。
本书旨在向读者介绍近年来国内外有机电致变色研究发展现状及存在的问题,尤其是突出电致变色材料领域的研究及前沿发展方向,使读者能全面了解电致变色领域的发展。全书共分为十五章,第一章主要对电致变色的基本结构和性能参数做简单的介绍,第二章介绍了应用于电致变色的聚合物电解质的研究进展,第三~九章详细介绍了主要的几类电致变色活性材料,包括小分子电致变色材料(第三章)、紫精电致变色材料(第四章)、普鲁士蓝和金属六氰酸盐(第五章)、共轭聚合物(第六章)、基于三苯胺的聚酰亚胺和聚酰胺电致变色材料(第七章)、金属超分子聚合物(第八章),以及基于金属有机骨架和共价有机骨架的电致变色材料(第九章)。第十~十二章针对电致变色器件的创新,对纳米结构改性和多功能电致变色器件等进行了阐述。第十三章从应用的角度,总结了电致变色器件的应用场景及发展状况。更进一步,在第十四章中,将商业化有机电致变色材料及代表性公司的相关专利进行了系统的总结,为促进电致变色材料及器件的产业化进程提供了重要参考。最后,第十五章根据有机电致变色器件商业化面临的主要挑战提出了观点与建议。
著者于21世纪初开始电致变色材料及器件的研究,近二十年的研究工作,对这一领域有独到的见解,本书正是基于此背景下完成的。著者在编写期间汇总了国内外该领域的重大研究成果和最新研究进展,引用了大量的文献,在此向书刊的作者们表示诚挚的感谢。同时也要感谢课题组宁皎邑、贺耀武、贺超、邢星、王密、王子龙、张赫、刘雨萌、殷语阳、陈又铨、孙越、汪芸锐、陈雯璐、邓斌、张雪乔、常译夫、张非助理及其他科研人员对书稿的完成所做的贡献。感谢国内外电致变色专家和同行们的鼓励与帮助,最后感谢北京大学出版社及编辑郑月娥、王斯宇、曹京京给予此书编辑出版的大力支持。
由于著者的知识水平有限,书中难免存在疏漏及不妥之处,恳请广大读者和专家批评指正。我们在此深表谢意。
著者
2022年8月