电化学技术制备BaMoO4薄膜的初期生长特性

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐(BaMoO4)薄膜.对BaMoO4薄膜进行了SEM测试,并对相应的测试结果进行了对比和分析.研究表明,在薄膜生长初期,其生长特性具有若干显著的特点,包括晶核和晶粒优先选择在基体缺陷处堆砌和生长;生长初期形成的晶核都具有白钨矿结构的骨架;晶核和刚开始长大生成的晶粒都是疏松的;晶粒都明显显示有蜂窝状空隙存在等.在薄膜生长的初始阶段,晶粒基本上以其c轴垂直于薄膜基体表面进行生长;随着薄膜制备时间的延长,晶粒的生长方向倾向于按其c轴在薄膜的表面内的方向进行生长.     

电化学法制备BaMoO4和SrMoO4薄膜的生长特性比较研究(Ⅰ):共性分析

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐（BaMoO4、SrMoO4）薄膜,对制备时间分别为10s直到50min的BaMoO4薄膜和制备时间分别为1min直到100min的SrMoO4薄膜的生长情况进行了SEM测试,并对相应结果进行了对比分析。研究表明：用电化学法制备BaMoO4和SrMoO4晶态薄膜,其生长特性既具有共性,也具有鲜明的个性。其共性特征是：1）成膜机制相同;2）薄膜生长初期就有比较完整的晶核生成;3）晶核和晶粒优先选择在金属基体缺陷（折叠、划痕、缺陷、凹凸不平等）处堆砌和生长;4）基体上晶粒的数量随着制备时间的增加而增加,晶粒的尺寸也随着时间的延长而长大,晶粒逐渐从稀疏分布到布满整个基体;5）在具有白钨矿结构的钼酸盐晶态薄膜的生长过程中,晶体的{111}面总是显露的。其鲜明的个性特征将在另文中讨论。该研究结果对功能晶态薄膜的生长（特别是利用电化学技术制备功能晶态薄膜的生长）和了解及预测自钨矿结构的晶态薄膜的生长习性,均具有重要意义。     

电化学法制备BaMoO4和SrMoO4薄膜的生长特性比较研究(Ⅱ):个性研究

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐（BaMoO4、SrMoO4）薄膜,对制备时间分别为10s直到50min的BaMoO4薄膜和制备时间分别为1min直到100min的SrMoO4薄膜的生长情况进行了SEM测试,并对相应结果进行了对比分析。研究表明：用电化学法制备BaMoO4和SrMoO4晶态薄膜,其生长特性既具有共性,也具有鲜明的个性。其共性特征已在另文中给出。其鲜明的个性特征是：1）BaMoO4和SrMoO4这两种薄膜在生长初期晶粒的成核速率不同;两种薄膜晶粒的生长速率不同;2）两种薄膜晶粒的形貌不同,晶粒的尺寸大小明显不同;3）两种薄膜晶粒的生长取向不同。该研究结果对功能薄膜的电化学制备和了解及预测白钨矿结构的晶态薄膜的生长习性,具有重要意义。     

电化学法制备BaMoO_4和SrMoO_4薄膜的生长特性比较研究(I):共性分析

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐(BaMoO4、SrMoO4)薄膜,对制备时间分别为10s直到50min的BaMoO4薄膜和制备时间分别为1min直到100min的SrMoO4薄膜的生长情况进行了SEM测试,并对相应结果进行了对比分析。研究表明:用电化学法制备BaMoO4和SrMoO4晶态薄膜,其生长特性既具有共性,也具有鲜明的个性。其共性特征是:1)成膜机制相同;2)薄膜生长初期就有比较完整的晶核生成;3)晶核和晶粒优先选择在金属基体缺陷(折叠、划痕、缺陷、凹凸不平等)处堆砌和生长;4)基体上晶粒的数量随着制备时间的增加而增加,晶粒的尺寸也随着时间的延长而长大,晶粒逐渐从稀疏分布到布满整个基体;5)在具有白钨矿结构的钼酸盐晶态薄膜的生长过程中,晶体的{111}面总是显露的。其鲜明的个性特征将在另文中讨论。该研究结果对功能晶态薄膜的生长(特别是利用电化学技术制备功能晶态薄膜的生长)和了解及预测白钨矿结构的晶态薄膜的生长习性,均具有重要意义。     

电化学法制备BaMoO_4和SrMoO_4薄膜的生长特性比较研究(II):个性研究

采用恒电流电化学技术直接在金属钼片上制备了具有白钨矿结构的钼酸盐(BaMoO4、SrMoO4)薄膜,对制备时间分别为10s直到50min的BaMoO4薄膜和制备时间分别为1min直到100min的SrMoO4薄膜的生长情况进行了SEM测试,并对相应结果进行了对比分析。研究表明:用电化学法制备BaMoO4和SrMoO4晶态薄膜,其生长特性既具有共性,也具有鲜明的个性。其共性特征已在另文中给出。其鲜明的个性特征是:1)BaMoO4和SrMoO4这两种薄膜在生长初期晶粒的成核速率不同;两种薄膜晶粒的生长速率不同;2)两种薄膜晶粒的形貌不同,晶粒的尺寸大小明显不同;3)两种薄膜晶粒的生长取向不同。该研究结果对功能薄膜的电化学制备和了解及预测白钨矿结构的晶态薄膜的生长习性,具有重要意义。     

电化学外延生长亚稳态Co薄膜的结构和磁性表征

用循环伏安法在单晶Cu（110）上沉积了亚稳态fcc相的Co磁性薄膜，并用法拉第定律估算了薄膜的厚度约为17nm。X射线衍射结果表明薄膜具有（100）的单一取向结构，而用同样方法沉积在多晶Pt片上的Co薄膜则是六方多晶结构。用扫描电子显微镜、X射线以及同步辐射光电子能谱对薄膜的表面形貌、组成以及元素的化学态进行了表征，结果表明循环伏安法制备的薄膜平整连续，Co薄膜没有明显的氧化现象；磁性测量结果表明外延生长的薄膜具有典型的软磁特征，矫顽力约为100Oe，剩磁比约0．86。软X射线磁性圆二色实验结果计算得到Co薄膜的自旋磁矩和轨道磁矩非常接近于Co体相材料的数据。     

电化学外延生长亚稳态Co薄膜的结构和磁性表征

用循环伏安法在单晶Cu(110)上沉积了亚稳态fcc相的Co磁性薄膜,并用法拉第定律估算了薄膜的厚度约为17 nm.X射线衍射结果表明薄膜具有(100)的单一取向结构,而用同样方法沉积在多晶Pt片上的Co薄膜则是六方多晶结构.用扫描电子显微镜、X射线以及同步辐射光电子能谱对薄膜的表面形貌、组成以及元素的化学态进行了表征,结果表明循环伏安法制备的薄膜平整连续,Co薄膜没有明显的氧化现象;磁性测量结果表明外延生长的薄膜具有典型的软磁特征,矫顽力约为100 Oe,剩磁比约0.86.软X射线磁性圆二色实验结果计算得到Co薄膜的自旋磁矩和轨道磁矩非常接近于Co体相材料的数据.     

树枝状碳芯结构LiFePO_4/C复合材料的制备及电化学性能

采用环氧树脂为碳源制备树枝状碳芯结构LiFePO4/C复合材料。利用X射线衍射、透射电镜和X射线光电子能谱对复合材料进行分析,采用恒电流充放电和电化学阻抗方法研究试样的倍率性能、循环性能和电化学阻抗。结果表明:树枝状LiFePO4/C复合材料的树干是碳芯结构,由无定形碳芯和包覆在碳芯上的纳米LiFePO4颗粒组成;树枝状碳芯结构LiFePO4/C复合材料在15 mA/g的电流密度下,首次放电容量达到167.4 mA.h/g;当电流密度增大到900 mA/g时,放电容量高达120.8 mA.h/g,经过50次循环后,容量保持率高达99.5%。     

钼酸铋薄膜的化学溶液制备技术及其性能表征

使用化学溶液制各技术在硅(100)衬底上制备出符合化学计量比的钼酸铋(α相)薄膜.采用X射线衍射(XRD)分析的研究结果表明,所制备的薄膜具有单一的单斜晶相结构利用原子力显微镜(AFM)对其表面形貌进行表征,验证了实验过程中溶剂的改变对薄膜结构和表面形貌产生的影响;使用荧光发射仪研究了薄膜在室温下的发光特性.结果表明,通过化学溶液制备技术可以制备出具有单一晶相的钼酸铋(α相)薄膜,该薄膜具有良好的光致发光特性.     

MEVVA磁过滤等离子技术制备的Fe纳米颗粒薄膜结构

利用MEVVA磁过滤等离子沉积技术制备了纳米厚度的Fe颗粒薄膜,并利用原子力显微镜和场发射扫描电子显微镜对其结构进行了系统分析.分析结果表明,由于磁过滤的作用,所制备的Fe纳米薄膜结构均匀,不存在由于电弧蒸发引起的大颗粒沉积现象.等离子体不同沉积角度直接影响纳米薄膜的微观结构,随着沉积角度从90°下降到30°,纳米薄膜的结构由起伏变化的纳米聚晶结构逐渐转变为尺度和表面分布均匀的纳米晶结构.经过高温热处理,相比于垂直沉积的纳米薄膜,30°倾斜沉积制备的薄膜微观结构中大晶粒的数量显著下降,形成颗粒分布较好的纳米颗粒薄膜.     

Growth of MgO Thin Film on Silicon Substrate by MOCVD

Highly oriented MgO(111)and MgO(100)thin films have been deposited on Si(111)and Si(100)substratesby using Low Pressure MOCVD(LPMOCVD).Magnesium 2,4-pentanedionate was used as the source ma-terial.The films have a very smooth surface morphology and optical transparency with an index of refractionof 1.71(632.8 nm).Typical growth rate of the films is 1.0 μm/h.The data of X-ray diffraction analysis indi-cate that the films are fully textured with(111)and(100)orientation perpendicular to the substrate surfacerespectively.The main parameters having influence on the deposition are the substrate temperature,the totalpressure in the reaction chamber,the reaction gases and its flowrate.     

磁控溅射制备LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2薄膜工艺研究

目的 探究了磁控溅射法制备符合化学计量比且循环性能良好的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)薄膜工艺,有利于进一步提高全固态薄膜电池能量密度。方法 从溅射功率、氩氧比、衬底温度中各选取3个水平组成L9(3⁴)正交试验,在不锈钢衬底上沉积制备NCM811薄膜。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对薄膜进行表征。利用EDS和ICP对薄膜成分进行分析。利用蓝电测试系统对以NCM811为正极的电池进行循环曲线测试。结果 根据极差分析结果发现,影响前50圈放电容量保持率的因素从大到小依次为:温度>功率>氩氧比。其中功率和温度对循环性能有很大的影响,极差R值分别为18.45和26.79;氩氧比对循环性能影响较小,极差R值为3.17。增大溅射功率、提高衬底加热温度、增加氩氧比中氩气的含量有利于制备出符合化学计量比的NCM811薄膜。随着溅射功率的提升,NCM811薄膜的结晶度增强,材料中Ni²⁺/Li⁺阳离子的混排程度降低;随着衬底温度升高,薄膜由非晶逐渐转化为晶态,表面由无序非晶形貌过渡到小三角片状晶粒,厚度变薄,且更加致密。薄膜的循环性能也随着功率和衬底温度的增加有着明显的提升。结论 正交试验结果表明,薄膜制备的最优工艺条件为:溅射功率110 W,衬底温度650 ℃,Ar∶O2=2∶1(体积流量比),验证试验表明NCM811薄膜中主元素原子数占比Ni∶Co∶Mn=79.9∶10.2∶9.9,接近理想原子数占比8∶1∶1,且前50圈放电容量保持率达到72.33%。     

钛上阳极氧化生成TiO2光催化薄膜的结构与性能

研究了电化学阳极氧化在钛上制备的纳米晶多孔TiO2光催化薄膜的结构与光催化特性。将工业纯钛片或钛箔暴露于电介质溶液并加一定电压，钛表面将氧化生长多孔TiO2薄膜。适当控制氧化电压、溶液温度，得到非晶氧化膜，再进行晶化处理，得到锐钛矿相纳米晶TiO2薄膜。其晶粒尺寸约在10nm～30nm。用SEM，TEM，XRD表征TiO2薄膜的形貌与相结构。用光谱仪测定了薄膜对入射光的吸收特性，表明电化学氧化制备的纳米晶二氧化钛薄膜对近紫外入射光产生强烈的吸收，显示纳米结构的量子效应。测定了薄膜对酸性红溶液的光催化降解效率，结果表明反应30min后薄膜对酸性红的光催化降解率可达95％以上。     

模拟海洋大气环境下生物矿化膜抑制低合金钢腐蚀行为研究

目的 通过微生物诱导矿化在低合金钢表面制备生物矿化膜,减缓低合金钢在海洋环境中的大气腐蚀.方法 采用生物矿化的原理,将低合金试样浸入一种海洋假交替单胞菌(Pseudoalteromonas lipolytica)培养液中生成生物矿化膜,通过电化学测试(电化学阻抗、极化曲线)、开尔文探针测试等方法检测薄液膜下生物矿化膜对...     

溶胶-凝胶法制备LiFePO4粉体及其电化学性能研究

通过溶胶-凝胶法并结合热处理工艺制备LiFePO4粉体,采用XRD、SEM及恒电流充放电技术等方法,研究了煅烧时间对LiFePO4粉体结构、形貌及电化学性能的影响.结果表明:以聚丙烯酸(PAA)、硝酸铁、硝酸锂和磷酸二氢铵为原料,在一定温度下合成了稳定的溶胶和凝胶,经650℃煅烧得到LiFePO4粉体.随着煅烧时间的延长,粉体颗粒逐渐增大,晶型趋于完整;煅烧16h获得的LiFePO4颗粒大小均匀,晶型完整且没有明显团聚现象.1C倍率下首次放比电容量达到140 mAh/g,经100次循环后仍高于130 mAh/g,容量保持率高达93％,表现出良好的充放电稳定性.     

LiPON薄膜结构与电化学性能研究

采用355nm脉冲激光沉积(PLD)法制备了室温离子电导率为1.6×10-6Scm的LiPON电解质薄膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等方法对薄膜的结构和形貌进行表征,讨论了LiPON薄膜的电化学性能与其结构之间的关系。结果表明,该薄膜是一种无针孔、无裂缝、厚度均匀的非晶态结构。N元素插入到Li3PO4中,取代POP和PO3结构中的O使N与P成键形成PN=P或PNPP,增加了薄膜中的网状结构,从而提高了离子电导率。另外,随着N含量增大,LiPON薄膜的室温离子电导率增大。