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1. 研究目的与意义（文献综述）
21世纪是一个科技与能源并重的世纪，随着科技树的不断攀升，人们对能源的需求愈发增加，导致地球上的不可再生能源被过度开采而迅速濒临枯竭，因此可持续发展、绿色节能等口号出现在了社会上。太阳能作为一种清洁的可再生能源因此备受人们的青睐，但是即使科技发展到了如今这个阶段，人们依旧不能很好地利用太阳光的相关特性，如今大部分建筑中控制温度的方法依旧是中央空调系统，这不但会大幅度加大能源损耗，大量的空调制冷物质氟利昂挥发至大气之中会导致严重的臭氧层破坏。因此我们需要一样清洁、有效的设备来控制室内的光照和辐射量，在这种社会环境需求下，电致变色材料应运而生。
电致变色是指材料在收到外加电场的影响下，其光学属性发生变化，如光学反射率、透过率、吸收率等，从而导致材料的颜色、透明度相关属性可逆的变化。如今逐渐发展的电致变色窗即利用电致变色材料制作的五层结构的器件，正被各大建筑接受和采用。电致变色的机理其实是由于电化学氧化还原反应，使得电致变色材料结构中发生离子的嵌入和脱出，导致材料价态和结构的改变，从而影响其光学特性。将两种不同的电致变色薄膜相互结合可以调节其光学特性。自电致变色材料发展以来，其研究便一直在火热进行。由中国知网上的数据，从2006年开始，每年登录在知网上的论文皆不低于50篇，并在近几年达到了150篇/年左右的数量。这说明电致变色研究已经有了十分坚实的基础，对于日后电致变色材料和器件的开发提供了旷阔的知识渠道。以w为代表的无机电致变色材料已逐渐投入产业化生产，部分有机电致变色材料也部分有了实际利用，电致变色材料的发展前景还是十分良好且光明的。
v2o5作为接替wo3的新兴无机电致变色材料，相较于其他过渡金属氧化物，它是最容易还原的过渡金属氧化物之一，且其以弱范德华力连接层间，形成了高度分层的正交结构，这使得其在离子嵌入和脱出的时候具有足够大的空间灵活性，利于更加庞大的离子插层。再者，在v2o5许多电化学还原反应中，由于氧空位缺陷的存在，改变了其许多的功能特性，这些功能特性可以被研究者很好地利用及体现。如今研究v2o5的电致变色插层多采用li离子插层，但li元素于地壳中含量较低，质量占比仅20mg/kg，而与li同一主族的na元素与地壳中较丰富具有23.6g/kg。na离子结构与li离子结构相似且更为经济，因此如今na离子钒氧化物电池的发展得到了人们的重视。阿贡国家实验室和芝加哥大学的研究小组已经开发出五氧化二钒作为正极材料的钠离子电池，其比容量、放电能力和循环使用寿命都十分优良。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备：本文设计以熔融淬冷法合成v2o5纳米线，并将其制备成透明薄膜电极。
材料表征： 使用xrd、sem、tg-dsc、循环伏安测试、计时电流测试、紫外—可见光分光光度计等分析仪器对所制备的五氧化二钒薄膜样品的结构成分、电致变色性能和光学特性进行测试与表征
3. 研究计划与安排
第1－2周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第3－5周：按照设计方案，制备不同钠离子插层的钒氧化物薄膜。
第6－12周：采用xrd、fe-sem、tg-dsc、循环伏安测试、计时电流测试、紫外—可见光分光光度计等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能及光学性能进行测试。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] qiulong wei, jin liu, wei feng, jinzhi sheng, xiaocong tian, liang he,qinyou an, liqiang mai.“superior sodium storage of vanadium pentoxide cathodewith controllable interlamellar spacing[j].” electrochimica acta,2017,244:77-85
[2] claesgoran granqvist.“electrochromics forsmart windows: oxide-based thin films and devices[j].” thin solid films, 2014,564(8):1–38.
[3] guofa cai, jiangxin wang, pooi see lee. “next-generationmultifunctional electrochromic devices[j].” accounts of chemical research, 2016,49(8):1469-1474.
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