Bi-Cu Electrolytes with Aminocarboxylate Chelators for Reversible Metal Electrodeposition at High pH for Dynamic Windows
Bi-Cu Electrolytes with Aminocarboxylate Chelators for Reversible Metal Electrodeposition at High pH for Dynamic Windows
复制标题
具有氨基羧酸螯合剂的 Bi-Cu 电解质，用于在高 pH 值下实现动态窗口的可逆金属电沉积
DOI：
10.1149/1945-7111/acdc57
复制
发表时间：
2023
影响因子：
3.9
通讯作者：
Barile, Christopher J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li, Judy Y.;Leahy, Madeline J.;Bhoumik, Nikhil C.;Miller, Darren D.;Madu, Desmond C.;Barile, Christopher J.
动态窗户具有电子可调的光传输，提高了建筑和汽车等空间的能效和美观。尽管可逆金属电沉积为构建高性能的动态窗口提供了一种很有前途的方法，但由于锡掺杂氧化铟(ITO)的刻蚀，这些窗口中经常使用的水溶液的酸性性质阻碍了它们的商业化。在本文中，我们设计了中性和碱性电解液，以与现有酸性电解液相当的速度支持铋和铜的可逆电沉积。在这些电解液中，Bi3+和Cu2+通过氨基羧酸盐络合配体被增溶。通过评估一系列具有不同牙性的配体，我们证明了N-(2-羟乙基)乙二胺-N，N‘，N’-三乙酸(ED3A-OH)提供了最佳的金属离子结合强度，在提高溶解度的同时支持快速金属电沉积。这些结果使我们能够设计出与ITO兼容的碱性ED3A-OH电解液，即使在85℃下浸泡四周后也是如此。这篇手稿因此证明了螯合配体可以用于设计碱性可逆金属电沉积电解液，以支持具有强大保质期的动态窗口。
Dynamic windows, which possess electronically tunable light transmission, increase both the energy efficiency and aesthetics of spaces such as buildings and automobiles. Although reversible metal electrodeposition affords a promising approach to constructing high-performing dynamic windows, the acidic nature of the aqueous electrolytes frequently used in these windows has prevented their commercialization due to tin-doped indium oxide (ITO) etching. In this manuscript, we design neutral and alkaline electrolytes that support the reversible electrodeposition of Bi and Cu at rates comparable to existing acidic electrolytes. In these electrolytes, Bi 3+ and Cu 2+ are solubilized by using aminocarboxylate chelating ligands. By evaluating a series of ligands with varying denticities, we demonstrate that N-(2-hydroxyethyl) ethylenedianmine-N, N', N'-triacetic acid (ED3A-OH) provides the optimal metal ion binding strength that enhances solubility while simultaneously supporting rapid metal electrodeposition. These results allow us to design alkaline ED3A-OH electrolytes that are compatible with ITO even after four weeks of immersion at 85 C. This manuscript thus demonstrates that chelating ligands can be utilized to design alkaline reversible metal electrodeposition electrolytes that support dynamic windows with robust shelf lives.
登录
查看更多内容
用于动态窗口耐久性测试的经济高效的光电循环仪：可逆金属电镀设备的案例研究
影响因子：
3.9
作者：
Arvisu, Lorenzo S.;Palma, Alexis A.;Islam, Shakirul M.;Barile, Christopher J.
通讯作者：
Barile, Christopher J.
基于可逆金属电镀的具有增强功能的动态窗口
影响因子：
3.9
作者：
Shakirul M. Islam;Christine N. Fini;Christopher J. Barile
通讯作者：
Christopher J. Barile
基于可逆金属电沉积控制动态窗口的光学性能
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
作者：
Cassondra L DeFoor;Joseph F. Jeanetta;Christopher J. Barile
通讯作者：
Christopher J. Barile
电致变色窗在美国商业建筑领域的节能潜力
DOI：
10.2172/891618
发表时间：
2004
期刊：
Lawrence Berkeley National Laboratory
影响因子：
--
作者：
Eleanor S. Lee;Mehry Yazdanian;S. Selkowitz
通讯作者：
S. Selkowitz
影响因子：
9.5
作者：
Islam, Shakirul M.;Barile, Christopher J.
通讯作者：
Barile, Christopher J.