在插层化学中，过渡金属氧化物是最先进的电极材料之一。对于这种材料，缺陷工程可以改变电极的化学和电化学行为，被认为是调节性能的有效方法之一。其中，氧空位是缺陷工程的重点研究对象，且目前其对电化学过程的影响机制还存在争议。钨（W）氧化物，特别是其非晶态形式近年来受到人们的关注，基于氧化钨的电致变色材料具有高光学对比度和高耐紫外辐射稳定性，具有在户外应用的潜力。然而，对于无定形氧化钨薄膜及其电致变色行为，其在长周期循环中内部微结构的影响，以及插入离子的传输动力学，会导致普遍存在的“捕获效应”。这种效应会导致电荷容量的降解，从而导致光学调节范围减小和结构完整性的降低。因此，迫切需要深入和系统性的研究，来解决氧化钨薄膜中的捕获效应，以及理解氧空位在电化学循环中对电致变色行为的影响。
近日，来自天游线路检测中心的唐秀凤和罗坚义团队通过调节无定形氧化钨薄膜中的氧空位浓度范围，验证了氧空位存在对电致变色性能和捕获效应的影响，优化后的薄膜在5000次伏安循环后，仍具有100%的光学调制率和卓越的电荷容量保持率。
在本工作中，研究团队全面阐述了氧空位在调控非晶态WO3-y薄膜的固有光学、电学、电子学、结合特性、电致变色性能、插入离子的传输动力学以及循环稳定性方面的多重作用。通过在6.5%~28.5%的大范围内调控薄膜中的氧空位浓度，团队发现，随着氧空位浓度的增加：薄膜中产生了更多的W5+离子并引入了大量电子，这两种效应共同导致了薄膜导电性的提高。
