氢气氛退火对掺钛氧化锌薄膜光电性能的影响

为研究有氧溅射和氢气氛退火对TZO薄膜的光电性能的影响,采用射频磁控溅射法,以掺钛(2 at%)氧化锌为靶材,在石英衬底上溅射掺钛氧化锌(TZO)薄膜。在溅射过程中,往溅射室通入不同流量(0,6,10,15 sccm)的氧气,再将制备的TZO薄膜在氢气氛中退火,用XRD测试薄膜的晶体结构,用紫外分光光度计测量光学透过率并计算其光学带隙,用Hall效应分析仪测试表征薄膜的电性能参数。测试结果表明,在不同流量的氧气氛下溅射的TZO薄膜其光学透过率变化较小,但其电导率随氧气流量的升高而显著下降。氢气氛退火对薄膜样品的光学和电学性能均有较大的影响。对溅射过程中通入流量为15sccm氧气所制备的TZO薄膜,比较该样品经氢气氛退火前后的光学和电学性能参数,结果发现其可见光波段(400～760 nm)的平均透过率由84.9%提高到91.6%,其电阻率由1.16×10~2Ω·cm降到7.46×10^(-2)Ω·cm,其载流子浓度和迁移率分别由-3.32×10^(16)cm^(-3)和1.63 cm^2/(V·s)增加到-2.73×10^(19)cm^(-3)和3.07 cm^2/(V·s)。

制备工艺对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料微结构和电化学性能的影响

为研究制备工艺对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料微结构及电化学性能的影响,采用共沉淀法,在搅拌速度分别为500、600、700、800 r/min下合成前驱体,再经850℃焙烧制得LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征了样品的微结构;以CV阻抗测试、恒流充放电等技术测试了样品的电化学性能。结果表明,所有样品均为单一的六方晶系相,没有其他杂相。前驱体的搅拌速度为500、600、700、800 r/min时制备的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料的首次充电比容量分别为167.4、185.8、169.4、149.6 m Ah/g,首次放电比容量分别为147.9、165.6、141.9、122.6 m Ah/g,首次库仑效率分别为88.3%、89.12%、83.6%、82.0%。可见,前驱体的搅拌速度为600 r/min、焙烧温度为850℃时所制备的LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料具有较好的电化学性能。

PVP辅助LiMn2O4包覆LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料的制备及其电化学性能

采用湿法制备了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）辅助尖晶石型LiMn2O4包覆LiNi0．6Co02Mn0.2O2复合正极材料（LM0@NCM）。以X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜技术对正极材料的晶体结构、形貌进行表征。采用充放电测试、电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）研究正极材料的电化学性能。结果表明，乙酸锰添加量为1．0％（质量分数）的LMO@NCM正极材料具有高容量、良好的倍率与循环性能。该样品0．2C首次放电容量达182．7mAh／g，在0．5C倍率下循环50次后其容量保持率为83．7％。PVP辅助的尖晶石型LiMn204包覆层提高材料的电子导电率，抑制了电极界面的副反应，进而提高了材料的电化学性能。