上一篇小編給大家介紹了一種可以將電轉換為聲的材料，本次小編給大家介紹一個可以將電信號轉變為“光色”信號的材料。這里之所以要強調光色，是因為它可以把不同的電壓信號轉化為不同的顏色，它這種光學屬性被稱之為——電致變色，這種光學屬性讓人們利用它開發出了一種低功耗的顯示技術，它就是氧化釩陶瓷。

還是一樣大家看元素周期表，釩是第23號，最外層電子排布為3p³4S²——也就是說，它被氧化形成金屬陶瓷以后,一般是失去5個電子,呈現+5價,上一篇我們講過4個化學鍵能夠形成相對疏松的晶格結構,那5個化學鍵會形成什么結構？

因為釩具有最高+5價的可能性，所以釩的化合物能夠形成更疏松，多變的晶體結構。如下是一些化合物的結構示意。明顯可見晶體在某一個方向存在通道,這個通道使這些化合物擁有可能的三種應用：1.作為離子傳輸通道—固態電池;2.外力發生變形—相變材料;3.元素摻雜---特殊半導體。

如下表是一些典型氧化釩的化合物特性。

氧化釩陶瓷的應用：

1,固態電池，目前鋰電池的核心在于陽極材料的開發, 五氧化二釩（V₂O₅）是一種典型的層狀過渡金屬氧化物材料，具有高的比容量和成本低廉等特點，因此有望成為一種理想的正極材料。但是V₂O₅循環穩定性差、電導率低和鋰離子擴散系數低等問題嚴重限制了它鋰離子電池中的應用, 香港城市大學朱劍豪教授和華中科技大學武漢光電國家實驗室霍開富教授課題組合作開發了一種氧缺陷修飾的V₂O₅納米片正極材料。通過引入特定氧缺陷, 在提高活性材料導電性的同時還能促進鋰離子的擴散和改善循環穩定性, 在0.1 A/g電流時首次放電容量高達260 mAh/g，庫倫效率高達98.6%，在200次充放電循環測試中，電池穩定后平均每循環比容量衰減低于0.05%。

2,相變紅外檢測:我們知道人眼能夠看到的光線波長:380~680nm這個范圍,大于680nm的波長稱之為紅外線,人眼是看不到的.于是在夜晚，我們什么都看不清楚,但是我們在軍事體材種中能看到一種叫夜視儀的東西,它能夠波捉到人體釋放出來的紅外線(其實只要有溫度的物體時刻都在向外釋放紅外線)。還有熱追蹤導彈,都是利用了熱敏元件來捕捉戰斗機的尾焰(溫度高，輻射強)，導彈的頭部那個亮亮的窗口內部就是一個紅外追蹤頭。

像我們一般進他國海關時候都會進一個門,這門就就裝了1顆熱成像儀,用于人體體溫的測量，以偵測人員的身體健康狀態。

這些應用中不得不提到氧化釩的作用: 氧化釩被成為第三代紅外材料.屬于熱敏電阻性材料，它的電阻對溫度極為敏感,最大優點在于測量過程中不需要制冷(背景噪音小)，這是前兩代紅外材料無法比擬的優勢. 因此它很容易被制成如下的紅外傳感器不需要額外制冷單元就可以工作. 如下圖是一個紅外傳感器。目前全球80%以上非制冷型紅外探測器都被氧化釩占據著,這里順便提一下:高階的紅外傳感器目前國際對中國是禁運的,主要用于兩個地方,一個是軍事中的夜視儀/熱追蹤導彈牽引器；一個就是高精密材料分析中會應用到FTIR（傅里葉紅外分析）,目前我們過科研機構使用FTIR 中的芯片幾乎都時國外壟斷, 如果你能夠后續持續讀完小編的系列文章,你會感覺到中國的基礎材料科學其實比較弱的，我經常跟我朋友講,從另外一個角度來說，就是百廢待興。所以啊,各位同行們,方向指明了,朝基礎材料去發展不會有錯的。

3.特殊半導體(電致變色)，氧化釩還有一個特殊功能就是通電后透過率發生變化,而且不同波長還不一樣,基于這種原理,一些高端的應用場合(裝修),可以講氧化釩鍍在玻璃上,可以通過電壓來調節窗子透過不同的顏色。今年某公司推出了一款手機,手機的正面采用了一塊AMOLED顯示屏，背面采用了電致變色技術，如果這個技術能夠被廣泛應用的話,那么將會帶來氧化釩陶瓷應用的一波狂潮。

文末小編給大家總結一下：氧化釩是一個非常有潛力的高端氧化陶瓷材料,尤其在一些高精尖的科技領域,我國在逐步追趕國外技術的同時,應用方面也有了更多的創新應用市場，這是我國的優勢。這個材料之所以如此優秀,在于它的+5價導致其能夠構成結構不穩定的晶體,z對對外部因素使敏感的,每種晶體與晶體之間的電/光特性都會有顯著差異，尤其在相變的臨界點,一點壓力，溫度，電壓都會讓其特性發生顯著變化。

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