电致变色设备（ECD）由于其简单易用的结构，低功耗，灵活且可扩展的功能以及对人友好的模式等显着优势而被认为是节能智能窗户，下一代显示器和可穿戴电子产品的有希望的候选者。但是，仍存在许多尚待解决的问题，例如耐用性，可逆性不足。这些技术瓶颈大大减慢了下一代ECD的商业化进程。具有优良活性反应表面积的纳米材料在ECDs等光电子器件的异相电子转移和均相离子转移中发挥了不可替代的作用。近年来，在众多优秀研究团队的共同努力下，用于制备具有优异性能的ECD的新型纳米材料和方法已经得到快速发展。

有鉴于此，吉林大学张晓安和张宇模等人，综述了ECDs新型独特纳米材料的设计和应用方面的最新成果。详细讨论了所报道的改善电致变色性能的纳米材料的结构，机理，特征和制备方法。此外，还提出了该领域的挑战和相应的策略。

本文要点

1）由于ECDs具有较大的比表面积和独特的多孔性能，许多研究人员探索和制备了许多有效的ECDs功能纳米材料，以增强异相电子转移和均相离子转移，优化EC性能。该工作系统地介绍了电化学电极的组成部分-电子EC层/离子存储层/离子传输层/导电电极的纳米材料的最新研究进展。用于ECDs的纳米材料不仅改善了ECDs过程中的开关性能，而且促进了其柔软性、多波段可调性和多功能性等独特性能的发展。它们在各种应用中发挥着重要作用，如传统的智能窗户和防眩光后视镜，以及未来的可穿戴电子显示器、节能全彩电子标签、EC储能设备和智能电子皮肤。

2）尽管基于纳米材料的ECDs取得了显著进展，但仍存在一些不容忽视的问题。由于具有较大活性表面积的纳米材料具有较高的电化学活性，在光学切换过程中通常会发生一些不希望的副反应。对于某些无机EC纳米材料，当与有机电解质结合使用时，它们通常会伴随有害的催化反应。已知ECD的电化学反应性或转换速度与电极/电解质和电活性材料之间的接触面积成正比，但是不幸的是，它通常也与不良的界面电阻和副反应成正比。因此，该领域的目标之一是开发新的纳米材料或有效的改进方案，以同时获得非常好的耐久性和非常快的转换速度。

总之，该工作有望激励越来越多的研究人员丰富用于ECD和其他相关领域的纳米材料研究，促进ECD和其他光电技术的工业化。

参考文献：

Guojian Yang et al. Advances in nanomaterials for electrochromic devices. Chem. Soc. Rev., 2020.

DOI: 10.1039/D0CS00317D

https://doi.org/10.1039/D0CS00317D