TiO2调控离子传输的复合电解质构筑高性能电致变色纤维

穆文豪; 张在源; 范庆超; 李克睿

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2026.0142

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (3) : 169 -174. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2026.0142

TiO₂调控离子传输的复合电解质构筑高性能电致变色纤维

穆文豪, 张在源, 范庆超, 李克睿

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

具备动态变色能力的电致变色（EC）纤维在智能纺织品与自适应伪装领域展现出广阔应用前景，但现有器件仍受限于变色面积利用率低以及离子传输动力学迟缓等挑战。针对上述瓶颈，本研究构筑了一种基于TiO₂调控离子传输的导电聚合物电致变色纤维。通过在凝胶电解质中引入TiO₂纳米颗粒，利用其空间位阻效应抑制离子聚集，从而提升离子传输效率并实现较高的离子电导率(1.43×10^-3 S/cm)。外置导电聚合物（PEDOT:PSS）变色层旨在增大有效显色区域并优化电场分布，最终器件表现出35.1 cm²/C的高着色效率和快速的切换速度（4.1 s/4.5 s）,相较于未改性体系提升显著。此外，在聚乙烯（PE）保护层的作用下，电致变色纤维的循环稳定性明显改善（200次循环后光调制幅度ΔR保持率达56.2%）,同时具备出色的机械柔性（弯曲180°,ΔR>95%）和高达52 MPa的拉伸强度，在可穿戴显示和自适应伪装等领域展现出良好的应用潜力。