La_(2)CuO_(4)阴极薄膜的相转变及其对电化学性能的影响

通过调控薄膜的沉积条件,探索La_(2)CuO_(4)的晶体结构对电化学性质的影响。采用脉冲激光沉积设备在YSZ(100)单晶基底上沉积一系列La_(2)CuO_(4)薄膜,通过调节沉积时的氧压,制备了不同晶体结构的La_(2)CuO_(4)薄膜。研究表明,沉积氧压的变化使薄膜晶体结构发生相转变,从T′相→T*相→T相。T′相为沿着c轴择优生长的单晶四方相,且表现出较大的界面极化电阻,在850℃的Rp值为2.351Ω·cm^(2)。T*相为T′相和T相的混合相,在850℃的电阻值介于T′相和T相之间。T相为正交相,相对于其它相结构表现出较低的界面极化电阻,沉积氧压为26.60 Pa下制备的T相在850℃的电阻值为0.783Ω·cm^(2),比T′相的电阻值低近67%。并且,正交相表面有相对较高的氧空位浓度,有利于氧气的吸附和扩散,加速了阴极的氧还原反应。因此,具有正交对称性的La_(2)CuO_(4)的电化学性质优于其它对称性。这一结果也表明可以通过改变薄膜材料的晶体结构,降低界面极化电阻,提高阴极薄膜的电化学性能。

掠入射磁控溅射法制备CeO2纳米棒及其润湿性能研究

采用掠入射磁控溅射方法,在Si(100)衬底上,在不同沉积时间条件下制备了一系列CeO2薄膜。用扫描电子显微镜研究薄膜的表面及截面生长形态,用静态滴液法研究薄膜的润湿性能,用X射线光电子能谱研究薄膜表面的化学状态。结果显示,随着沉积时间的增加,CeO2逐渐生长成为纳米棒,纳米棒彼此独立,顶端呈三棱锥状.润湿性测试表明在空气气氛中放置240 h后薄膜呈现疏水性,且其接触角随薄膜粗糙度的增大而增大,最后达到最大值149.9°。而将新鲜的CeO2薄膜在空气气氛中放置24 h后,薄膜表现为本征的亲水特征。CeO2薄膜在空气气氛中随放置时间的增加由亲水性到疏水性的转变源于CeO2薄膜表面上依次发生了3个过程:(1) Ce的氢氧化物的形成;(2) Ce的碳酸盐的形成;(3)挥发性碳氢化合物在表面的吸附过程。