V_2O_5干凝胶薄膜电极电化学性能的研究

以晶态V2 O5(c V2 O5)为原料 ,采用熔融淬冷法成功制取了V2 O5干凝胶 (VXG)薄膜电极 ,以所制备的样品作为正极 ,金属锂为负极组装了纽扣电池。电化学阻抗谱 (EIS)分析表明 ,在放电过程中 ,几乎没有扩散阻抗的存在。循环伏安 (CV)、恒流放电 (CD)和充放电 (DC)结果显示该样品具有较好的综合性能 ,以 6 0mA/ g的质量电流密度充放电 ,其首次放电比容量高达 35 0mAh/ g ,充放电效率可达 98% ,循环 75次后 ,容量保持率仍可达 6 1%。

V_2O_5干凝胶薄膜电极的储钠性能

以V_2O_5溶胶为电解液,采用电沉积法在不锈钢基体上制备了V_2O_5薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)分析了薄膜的表面形貌和晶体结构;用循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)和充放电测试研究了该薄膜作为钠离子电池正极材料的储钠性能。结果表明,该薄膜是具有片状纳米结构的V_2O_5干凝胶薄膜;作为钠离子电池正极,该薄膜表现出很好的储钠活性、优异的循环稳定性和高Na+扩散能力,是一种非常有应用前景的钠离子电池正极材料。

V_2O_5干凝胶薄膜的制备及应用

综述了V_2O_5干凝胶(VXG)薄膜的结构组成特性,介绍了VXG薄膜的制备方法及其在电压开关、气体传感器、湿度传感器、智能窗和锂电池等领域的应用,指出了该研究存在的问题和发展前景。

熔融淬冷法制备V_2O_5干凝胶薄膜的XPS研究

研究在熔融淬冷法中应用氧气顶吹工艺制备了 V2 O5溶胶。XRD分析表明 ,氧气顶吹工艺制备的 V2 O5· n H2 O凝胶薄膜与空气中熔融 V2 O5制备的 V2 O5· n H2 O凝胶薄膜的结构有细微差别。着重采用 X射线光电子能谱 (XPS)分析了两种 V2 O5干凝胶薄膜的化学组成及钒。

Li^+离子嵌入V_2O_5干凝胶薄膜的XPS研究

V2 O5薄膜是最具有实用价值的全固态“灵巧窗”器件中候选锂离子储存材料之一。本研究采用熔融淬冷法成功制备了V2 O5溶胶 ,利用提拉法在ITO玻璃片上制备了表面均匀和无裂纹的V2 O5干凝胶薄膜 ,并采用电化学方法将Li+ 离子嵌入到V2 O5干凝胶薄膜中。本文着重采用X射线光电子能谱 (XPS)分析了Li+ 离子嵌入V2 O5干凝胶薄膜前后的化学组成及钒、氧。

化学水浴沉积制备三维V2O5薄膜电极及其电容性能

采用化学水浴沉积法在泡沫镍表面原位生长V_2O_5薄膜,以扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征电极的形貌和晶体结构,采用氮气物理吸脱附测量样品的比表面和孔分布。形成的斜方晶系V_2O_5呈现三维花状形貌,比表面和平均孔径分别为68.7m^2/g和7.2nm。采用循环伏安、交流阻抗和恒流充放电技术考察了V_2O_5薄膜电极在3mol/L KNO_3溶液中的电化学电容性能。结果表明,三维花状结构形成的较大的比表面和大孔隙使得电极具有较好的赝电容性能,在电流密度为1,2和3 A/g时比电容分别达到392,338和276F/g,且具有良好的循环稳定性。

V_2O_5-TiO_2离子存储电极薄膜的溶胶-凝胶法制备与性能研究

利用无机溶胶-凝胶技术制备了V2O5-(TiO2)x离子存储电极薄膜。采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱、循环伏安法(CV)和紫外-可见光透射光谱分别研究了复合薄膜的微观结构、化学计量、锂离子注入性能以及光学性能。结果表明复合薄膜具有V2O5的层状结构,其c轴方向的结构取向性有所降低;颗粒尺寸和表面粗糙度显著减小;同时TiO2的复合导致薄膜中V2O5的化学计量发生偏移,氧空位数量增多。当x=0.2时,薄膜具有相对较高的离子存储容量及循环稳定性,并且在离子注入/脱出状态均获得相当高的可见光透过性。

TiO_2对V_2O_5离子储存电极薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶技术制备出(TiO2)x-V2O5复合离子存储电极薄膜,主要研究了有机、无机Ti源,TiO2掺杂量(x为0、0.05、0.1、0.2、0.3mol)等对V2O5薄膜结构与性能的影响。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、循环伏安测试(CV)、紫外-可见光谱等手段研究了薄膜的表面形貌、电化学性能和光学性能。结果表明,TiO2掺杂降低了V2O5薄膜离子储存容量,采用无机Ti源四氯化钛较有机Ti源钛酸丁酯掺杂的复合薄膜具有更高的可见光透过率以及离子储存容量,与V2O5薄膜相比,透射率增大了20%。随着无机Ti源掺量增多,薄膜离子储存容量降低,但在循环过程中降低趋势减缓并逐渐保持稳定,50次循环后纯V2O5薄膜储存容量降低了25%,掺杂TiO2后平均降低16%,V2O5薄膜循环稳定性有所提高。TiO2掺杂显著降低了V2O5阴极的着色效应,随着TiO2掺量的增加,复合薄膜光透过性增强。

由工业V_2O_5制取VO_2薄膜

以工业V2 O5为原料 ,采用N2 热分解法在普通玻璃和石英玻璃衬底上制备VO2 薄膜 ,在自制的电阻 -温度测量装置上测量VO2 薄膜的电阻随温度的变化。结果表明 :VO2 薄膜具有明显电阻突变特性 ,其相变达到了 1.5～ 2 .0个数量级 ,相变温度约为 35℃ ;VO2 薄膜的主要成分是二氧化钒 ,同时含有少量其它的钒化合物。

V_2O_5常压干燥气凝胶薄膜的制备及Li^+注入研究

采用溶胶-凝胶技术制备溶胶,结合提拉法镀膜,通过溶剂替换工艺在常压下制备出了纳米多孔结构的V2O5气凝胶薄膜。使用TEM、BET、椭偏仪分别观测和测试溶胶的形貌、气凝胶孔径分布以及薄膜的折射率和孔洞率。采用标准三电极法研究了薄膜的电化学伏安循环特性以及恒流充放电性质。研究结果表明,常压干燥制备的薄膜孔隙率达到了56%,比干凝胶薄膜提高了16%,而且比容量达到530mAh/g左右,比干凝胶薄膜提高了33%,可逆性也得到了改善。研究表明,这些性能的提高归因于常压干燥气凝胶薄膜较高的孔隙率以及较大的孔洞直径。

溶胶-凝胶法制备V_2O_5为基体的薄膜材料及其应用

综述了以V2 O5为基体的薄膜材料的制备方法、结构及其特性 ,介绍了该材料在湿度传感器、电压开关和锂电池等领域的应用。

V_2O_5薄膜在传感器上的研究进展

V2O5薄膜具有优异的物理、化学性质,在化工催化、电子、电化学等许多领域有广泛的应用,由于V2O5薄膜对还原性气体和湿度具有良好的敏感特性,其在气体和湿度传感器上的研究也日渐广泛,因此本文综述了V2O5为基体的薄膜在气体传感器和湿度传感器上的研究进展及存在的问题和解决的思路。

溶胶-凝胶法制备V_2O_5薄膜的气敏特性研究

本文研究了用无机溶胶凝胶法制备的 V2 O5 薄膜的 XRD结果及其气敏特性 .凝胶在 40 0℃下烧结 12 h后完全形成了 V2 O5 晶体 .掺 3wt% Pd+1wt% Au的 V2 O5 薄膜在较大范围内对乙醇具有较高的灵敏度 .加热电压为 5 .5 V时灵敏度达到最大值 .该气敏薄膜具有较好的选择性 ,NH3、H2 、CO、CH3COCH3等气体不干扰元件的测量 .元件的响应时间为15 s,恢复时间为 5 s.

热处理对V_2O_5-TiO_2复合薄膜表面结构与光学性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了V2O5-TiO2复合薄膜,并采用X射线光电子能谱(XPS)和Uv-vis-nir分光光度计等方法研究了热处理对薄膜性能的影响。结果表明,随热处理温度的升高,复合薄膜中钛离子的价态不变,仍为Ti4+;而V4+离子逐渐被氧化为V5+离子;并采用氢氧基团、碳氧键与多种钒离子进行叠加拟合,拟合结果与实验曲线非常符合;V2O5-TiO2复合薄膜在紫外光波段的透射率减小,吸收带边出现红移。

V_2O_5复合电极材料的制备与表征

将sol-gel法与水热法相结合制备了RuO2掺杂的V2O5干凝胶复合材料,ζ(Ru∶V)为1.99%。结构和性能分析结果表明,复合材料主要由V、O、Ru组成;V2O5粒子连接形成薄片,薄片堆积而形成层状结构的干凝胶;RuO2未形成晶态结构,弥散分布在层状结构的间隙处;RuO2的掺杂,导致V2O5晶格畸变。循环伏安法分析表明复合材料具有典型的超级电容行为,其比电容约为20.3F/g,可作为超级电容器的电极材料。

V_2O_5薄膜的结构和光电性能研究

在O2 /Ar混合气氛中 ,用脉冲磁控溅射金属V靶沉积出非晶的V2 O5薄膜。对所沉积的薄膜进行 4 5 0℃退火。利用X射线衍射、原子力显微镜、分光光度计和电阻测量等手段对薄膜的结构和性能进行了分析 ,从 2 0 0nm～ 2 5 0 0nm光谱的透射和反射测量结果 ,计算出薄膜的吸收系数。结果表明 ,V2 O5薄膜纯度高 ,结晶好 ,高低温电阻变化 2个量级。光学能隙为2 4 6eV。

脉冲准分子激光大面积扫描沉积V_2O_5光电薄膜及光谱分析

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术 ,在透明导电玻璃 (ITO)及Si(1 1 1 )单晶基片上沉积了尺寸达 4× 4cm2 ,具有高c轴 (0 0 1 )取向生长的V2 O5薄膜。采用X射线衍射 (XRD)、拉曼光谱 (RS)、傅里叶红外光谱 (FT IR)对沉积及不同温度下退火处理的样品结构和光谱特性进行了研究。

V_2O_5熔化成膜法制备VO_2薄膜

发展了一种新的VO2薄膜制备方法—V2O5熔化成膜法,其基本步骤为:基片预处理—涂粉—熔化成膜—真空退火—VO2薄膜。采用XRD和XPS等手段,对所得薄膜的物相组成与价态进行了分析,同时对薄膜进行了电阻随温度变化的测试。结果表明:通过该方法获得的薄膜,其主要成分是VO2,电阻突变达到4个数量级,相变温度为67.5℃。

薄膜厚度对V_2O_5薄膜电致变色性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备V_2O_5薄膜,研究了薄膜厚度对V_2O_5薄膜电阻率、透射率和电致变色性的影响.研究结果表明:随着薄膜厚度的增大,V_2O_5薄膜的表面电阻率总体上呈降低趋势,而当厚度大于20μm时,薄膜的电阻率趋于常数.V_2O_5薄膜透光性能随厚度的增加而降低.随薄膜厚度增加,V_2O_5薄膜的变色效率提高.

金刚石衬底的V_2O_5薄膜激光损伤阈值研究

目的探究V_2O_5薄膜厚度对其抗激光损伤性能的影响。方法通过射频反应磁控溅射法在光学级单晶金刚石衬底表面制备了不同膜厚的V_2O_5薄膜。采用脉宽为10 ns、波长为1064 nm的脉冲激光器对薄膜样品进行光学响应曲线测试,测得薄膜相变前后透过率变化情况及相变开关时间,以判断薄膜是否发生损伤,并根据损伤几率得到激光损伤阈值。结果实验制备的薄膜为组分单一的多晶V_2O_5,在(001)面具有明显择优取向。同一膜厚下(350 nm),随着激光能量密度的增加,薄膜的相变关闭时间由1.48 ms单调减小至0.64 ms,相变回复时间则由11.6 ms单调增加至20.4 ms,相变后的透过率由19%单调减小至8%,回复后的透过率由77%单调减小至51%。薄膜膜厚在150～550 nm的范围内,其激光损伤阈值随着膜厚的增加呈现出先增后减的趋势;当膜厚等于250 nm时,激光损伤阈值达到最大值,为260 mJ/cm^2;膜厚为550 nm时,激光损伤阈值最小,仅为209 mJ/cm^2。结论 V_2O_5薄膜厚度对其抗激光损伤性能具有较大的影响,合理地控制膜厚,能够有效提高激光损伤阈值,从而提高基于金刚石衬底的V_2O_5薄膜的抗激光损伤能力。