王宏志: 做好的MOF不要扔，烧一烧还能玩显示

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电致变色材料的光学性质可随电压的驱动而发生可逆变化，从而广泛应用于伪装、节能窗、显示器和可穿戴设备等领域。其中，氧化镍(NiO)因其成本低廉、中性着色态的优点受到了人们的广泛关注。但是NiO晶格间电子和离子嵌入/脱出较慢，导致其颜色转换时间较长、着色效率较低低，不满足实际应用需求。

近日，东华大学材料学院先进功能材料课题组(AFMG)王宏志、李耀刚、张青红和侯成义首次提出利用MOF衍生物作为高性能电致变色材料的策略，通过Ni-MOF氩氢混合气原位碳化再空气氧化的两步加热过程，实现了MOF衍生NiO@C薄膜电极中碳含量的调控，极大提高了电子和离子的嵌入/脱出速率，达到较快的变色速度和较高的着色效率。相关成果以“Regulation of carbon content in MOF-derived hierarchical-porous NiO@C films for high-performance electrochromic”为题发表于Materials Horizons上。文章通讯作者为侯成义副教授和李耀刚教授，文章第一作者为东华大学硕士生梁浩，共同一作为东华大学博士生李然。

研究团队将生长在FTO导电玻璃上的Ni-MOF薄膜进行先氩氢混合气再空气气氛中两步加热处理，得到分级孔NiO@C薄膜电极，通过研究了MOF热解过程中的形貌和物相转变，结合电致变色性能表征，证实了碳的分布有效降低了电极材料的电荷转移电阻。得益于原位碳的掺杂与多级孔的结构，变色电极的颜色转换时间缩短至0.5s以内，着色效率提高至 113.5 cm2 C-1，实现了高循环稳定性(2万次循环性能保持90.1%)。

基于该类高性能MOF衍生分级孔NiO@C电致变色材料，研究团队制备了快速响应的电致变色眼镜和数字显示器，证明了其在可穿戴设备及新型显示领域的应用潜力。

全文链接：

Regulation of carbon content in MOF-derived hierarchical-porous NiO@C films for high-performance electrochromic, Mater. Horiz., 2018, http://dx.doi.org/10.1039/C8MH01091A.