Des nanofils d’argent et d’or ouvrent la voie à de meilleurs dispositifs électrochromiques

L’équipe de la professeure Dongling Ma de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) a développé une nouvelle approche pour des dispositifs électrochromiques solides et flexibles.

Les dispositifs électrochromiques (EC) solides et flexibles, tels que les fenêtres intelligentes, l’électronique portable, les écrans pliables et les téléphones intelligents, présentent un grand intérêt pour la recherche. Cette importance est due au caractère unique d’une de leurs propriétés : la couleur ou l’opacité du matériau qui les compose change lorsqu’une tension est appliquée.

Généralement, les dispositifs EC utilisent des électrodes en oxyde d’indium et d’étain (ITO). Cependant, la rigidité de cet oxyde métallique et des problèmes de fuites d’électrolyte liquide affectent les performances et la durée de vie des dispositifs EC. L’ITO est également friable, le rendant incompatible avec les substrats flexibles.

En outre, la disponibilité et le coût de l’indium, un élément rare, soulèvent des inquiétudes sur sa durabilité à long terme. Le processus de fabrication d’électrodes à l’ITO de haute qualité est aussi coûteux. « Avec toutes ces limitations, le besoin de dispositifs optoélectroniques sans ITO devenait très important. Nos travaux permettent de résoudre ces limitations de disponibilité et de coût », déclare Dongling Ma, qui a dirigé l’étude récemment publiée dans la revue Advanced Functional Materials.

Une nouvelle approche

En effet, l’équipe a mis au point une nouvelle approche de fabrication d’électrodes facile et économique qui ne contient aucun ITO. « Nous avons atteint un grand niveau de stabilité et de flexibilité des électrodes conductrices transparentes (ECT), même dans un environnement extrême, comme une solution oxydante de H₂O₂ », ajoute-t-elle. Les chercheuses et les chercheurs sont les premiers à employer des ECT stables à base de nanofils dans des dispositifs EC flexibles, en utilisant des nanofils d’argent recouverts d’une coquille d’or compacte.

Maintenant qu’elle dispose d’une démonstration de faisabilité, l’équipe de recherche veut intensifier la synthèse des ECT et rendre le processus de fabrication des nanofils encore plus rentable, tout en maintenant la performance des dispositifs élevée.

À propos de l’étude

L’article « Highly Stable Ag-Au Core-Shell Nanowire Network for ITO-Free Flexible Organic Electrochromic Device », de Shengyun Huang, Yannan Liu, Maziar Jafari, Mohamed Siaj, Haining Wang, Shuyong Xiao et Dongling Ma, a été publié dans la revue Advanced Functional Materials. L’étude a reçu le soutien financier du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT) et du Centre québécois sur les matériaux fonctionnels.

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