اثر مورفولوژی بر عملکرد الکتروکرومی و الکتروشیمیایی فیلم های نازک NiO

لایه‌های نازک NiO روی بستر ITO به ترتیب با روش رسوب شیمیایی حمام شیمیایی (CBD) و روش(sol–gel) سل – ژل تهیه شدند. ریز ساختار و مورفولوژی فیلم‌های NiO توسط پراش اشعه ایکس (XRD)و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)مشخص شد. هر دو فیلم دارای NiO مکعب چند کریستالی ، اما دارای مورفولوژی متمایزی هستند. فیلم نازک CBD NiO با یک ساختار بسیار متخلخل ، عملکرد الکتروشیمیایی قابل توجهی را به نمایش گذاشت. تغییرات پراکندگی بالای ۸۲٪ در ۵۵۰ نانومتر زیاد و راندمان رنگ آمیزی (CE) برابر با ۴۲cm2 C−۱ محاسبه شد. فیلم سل – ژل NiO با ساختار بسیار فشرده به ترتیب ۳۵ و cm2 C−۱ ۲۸در ۵۵۰ نانومتر را نشان می‌دهد. خواص الکتروشیمیایی هر دو فیلم نازک NiO در الکترولیت یک M( KOH) با استفاده از ولتامتری چرخه ای (CV) و اندازه گیری طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری CV و EIS نشان داد که فیلم نازک CBD NiO به دلیل ساختار بسیار متخلخل آن ، قابلیت برگشت پذیری بهتر الکتروشیمیایی ، واکنش پذیری بالاتر و سینتیک واکنش دارد.

NiO thin films on ITO substrate were prepared by chemical bath deposition (CBD) and sol–gel method, respectively. The microstructure and morphology of the NiO films were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Both the films have polycrystalline cubic NiO, but have distinct morphology. The CBD NiO thin film with a highly porous structure exhibited a noticeable electrochromic performance. The variation of transmittance was high up to 82% at 550 nm and the coloration efficiency (CE) was calculated to be 42 cm2 C−۱. The sol–gel NiO thin film with a smoothly compact structure presented 35% and 28 cm2 C−۱ at 550 nm, respectively. The electrochemical properties of both the NiO thin films were investigated in 1 M KOH electrolyte by means of cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The CV and EIS measurements revealed that the CBD NiO thin film had better electrochemical reversibility, higher reactivity and