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五氧化二钒薄膜的制备及其电致变色特性的研究

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五氧化二钒薄膜的制备及其电致变色特性的研究

作者：孙圣男吉林大学

学位级别：硕士

电致变色概念在1961年被提出，通常被认为是一种电场引起半径小的离子(H，Li)插入和抽出变色材料而导致材料颜色改变的现象。五氧化二钒有着层状的结构，被广泛的应用在科学和技术领域，如催化剂，锂电池电极，太阳能电池窗口材料，光... 详细信息

电致变色概念在1961年被提出，通常被认为是一种电场引起半径小的离子(H，Li)插入和抽出变色材料而导致材料颜色改变的现象。五氧化二钒有着层状的结构，被广泛的应用在科学和技术领域，如催化剂，锂电池电极，太阳能电池窗口材料，光电开关和电致变色器件。五氧化二钒的很多性质包括结构，电子学，光学，电学特性已被研究。人们非常有兴趣它在可见和红外区域光学特性的研究。本论文主要采用磁控溅射的方法，通过射频溅射(RF)和直流(DC)溅射两种方式来制备五氧化二钒薄膜，对其通过透射谱、X射线衍射(XRD)谱、原子力显微镜(AFM)，循环伏安法(CV)，拉曼(Raman)光谱等多种表征手段对样品进行了表征。通过射频溅射法用金属钒靶来制备五氧化二钒薄膜，对其在不同沉积压强，不同氩气氧气流量比，不同溅射时间的样品的透射光谱进行研究，并确定选用0.6Pa，氩气氧气流量比为9:1，沉积时间为2小时的样品作为继续研究的对象，对其在不同条件下进行电化学测试确定其安全的电压范围。对选定的样品分别在氩气和空气中进行热处理，来比较其循环伏安曲线和透射光谱。得出结论，热处理后的薄膜在短波长范围内有较好的变色特性，在长波长范围则没有。热处理可以使薄膜有很好的可逆性，但变色特性较差。通过直流溅射法用金属钒靶溅射钒膜，通过改变溅射时间来改变钒膜的厚度。对不同厚度的钒膜在400℃的空气中进行热氧化，生成五氧化二钒薄膜，对其电化学特性进行测定确定其安全的变色电压范围，比较不同时间制备的样品变色前后的透射光谱。得出结论前30分钟制备的薄膜在短波长范围和长波长范围均有很好的变色特性。时间过长导致薄膜过厚，氧化的不充分，薄膜的透射率过低，没有很好的变色现象。

关键词：五氧化二钒薄膜电化学电致变色

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五氧化二钒薄膜的制备及其电致变色性能研究

五氧化二钒薄膜的制备及其电致变色性能研究

作者：张雪峰电子科技大学

学位级别：硕士

本文针对攀西地区丰富的钒资源，以攀钢生产的工业VO晶体为原料，采用溶胶—凝胶法制备VO薄膜，主要研究了制备工艺条件对VO薄膜结构、表面形貌的影响，并对VO薄膜的电学和电致变色性能进行了研究。采用溶胶—凝胶法制备VO薄膜，结果... 详细信息

本文针对攀西地区丰富的钒资源，以攀钢生产的工业VO晶体为原料，采用溶胶—凝胶法制备VO薄膜，主要研究了制备工艺条件对VO薄膜结构、表面形貌的影响，并对VO薄膜的电学和电致变色性能进行了研究。采用溶胶—凝胶法制备VO薄膜，结果表明，制备VO溶胶的优化工艺参数为：熔化温度800～900℃、恒温时间5～20min;凝胶涂膜时最适宜的粘度为1.0～3.0Pa·S;旋涂法制备厚度为0.5～40μm的VO薄膜的实验工艺参数：胶体粘度1.0～3.0Pa·S、转数400～600r／min、旋转时间20～40s;浸涂法制备厚度为0.5～40.0μm的VO薄膜的适宜工艺参数：凝胶粘度1.0～3.0Pa·S、提拉速度1.5～3.0mm／s。 VO薄膜的电阻率随烘干处理温度的升高而降低，烘干处理的VO薄膜的电阻率比自然干燥的电阻率低：随着薄膜厚度的增加，VO薄膜表面电阻率降低;不同烘干温度处理的VO薄膜的透光率基本相似，即对360nm～420nm范围内的短波具有较高的吸收率，对550nm以上波长的可见光具有较高的透射率，对620nm以上波长可见光的透光率又开始缓慢降低;VO薄膜透光性能随厚度的增加而降低;VO薄膜存在阴阳两种电致变色效应，即近紫外光波段为阳极致色，500nm以上波段为阴极致色;VO薄膜厚度增加，变色效率提高。

关键词：五氧化二钒薄膜溶胶—凝胶电致变色

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磁控溅射制备五氧化二钒薄膜及其透射率研究

沈阳理工大学学报 2016年第1期35卷 27-30页

作者：张勃李林虎张轩硕邓年捷沈龙海沈阳理工大学理学院沈阳110159

采用直流磁控溅射方法在普通玻璃衬底上制备五氧化二钒薄膜。研究氧氩比、溅射功率、衬底温度和溅射时间对氧化钒薄膜结构的影响。XRD测试结果表明,实验均制得了纯相的五氧化二钒,没有出现其他的钒氧化物相。对制备的薄膜进行了透射率测... 详细信息

采用直流磁控溅射方法在普通玻璃衬底上制备五氧化二钒薄膜。研究氧氩比、溅射功率、衬底温度和溅射时间对氧化钒薄膜结构的影响。XRD测试结果表明,实验均制得了纯相的五氧化二钒,没有出现其他的钒氧化物相。对制备的薄膜进行了透射率测试,并对结果做了分析。结果显示,在室温下,溅射功率为250W,溅射时间为10min,氧氩比为1∶100的条件下,薄膜的结晶度最好且具有较高的透射率。

关键词：直流磁控溅射五氧化二钒薄膜 XRD 透射率

原子层沉积氧化铝包覆层增强五氧化二钒多孔薄膜电化学循环稳定性

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真空 2015年第2期52卷 22-24页

作者：曾燚吴广明高国华杨辉宇同济大学上海特殊人工微结构材料与技术重点实验室上海200092

最近,包覆氧化物进行表面修饰的方法已成功应用于改善锂离子电池阴极材料的容量稳定性。本文中,我们通过V2O5溶胶结合提拉法制备了V2O5多孔薄膜,并利用原子层沉积法对其包覆Al2O3原子层。V2O5多孔薄膜的电化学性质受包覆层厚度的影响,... 详细信息

最近,包覆氧化物进行表面修饰的方法已成功应用于改善锂离子电池阴极材料的容量稳定性。本文中,我们通过V2O5溶胶结合提拉法制备了V2O5多孔薄膜,并利用原子层沉积法对其包覆Al2O3原子层。V2O5多孔薄膜的电化学性质受包覆层厚度的影响,我们研究了不同薄膜厚度下的修饰效果。结果显示,原子层沉积法包覆不同厚度Al2O3原子层对锂离子电池的循环稳定性都有所改善,经10个ALD包覆循环的样品表现出最好的修饰效果。在此基础上,我们讨论探索了包覆Al2O3对容量及稳定性增强的机理。

关键词：五氧化二钒薄膜原子层沉积法表面修饰循环稳定性

原子层沉积氧化铝包覆层增强五氧化二钒多孔薄膜电化学循环稳定性

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原子层沉积氧化铝包覆层增强五氧化二钒多孔薄膜电化学循环稳定性

溶胶-凝胶V_2O_5薄膜的制备及其电化学特性研究

TFC'13全国薄膜技术学术研讨会

作者：曾燚吴广明高国华杨辉宇上海特殊人工微结构材料与技术重点实验室

最近,包覆氧化物进行表面修饰的方法已成功应用于改善锂离子电池阴极材料的容量稳定性。本文中,我们通过在溶胶提拉法制备了VO多孔薄膜,并利用原子层沉积法对其包覆AlO原子层。VO多孔薄膜的电化学性质受包覆层厚度的影响,我们研究了不... 详细信息

最近,包覆氧化物进行表面修饰的方法已成功应用于改善锂离子电池阴极材料的容量稳定性。本文中,我们通过在溶胶提拉法制备了VO多孔薄膜,并利用原子层沉积法对其包覆AlO原子层。VO多孔薄膜的电化学性质受包覆层厚度的影响,我们研究了不同薄膜厚度下的修饰效果。结果显示,原子层沉积法包覆不同厚度AlO原子层对锂离子电池的循环稳定性都有所改善,10个AlO原子层的包覆表现出最好的修饰效果。在此基础上,我们讨论探索了包覆AlO对容量及稳定性增强的机理。

关键词：五氧化二钒薄膜原子层沉积法表面修饰循环稳定性

来源： cnki会议评论

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功能材料 2005年第1期36卷 86-89,92页

作者：夏长生吴广明张志华沈军周斌倪星元同济大学波耳固体物理研究所上海200092

优化了以V2O5 粉末、苯甲醇和异丙醇为原料制备 V2O5 薄膜的溶胶凝胶技术工艺,使用 XRD、FTIR、AFM、UV- VIS- NIR分光光度计和电化学分析等方法研究了薄膜的特性。实验结果表明:采用经过优化的工艺制备的V2O5 溶胶为 V4+ 离子和 V5+ ... 详细信息

优化了以V2O5 粉末、苯甲醇和异丙醇为原料制备 V2O5 薄膜的溶胶凝胶技术工艺,使用 XRD、FTIR、AFM、UV- VIS- NIR分光光度计和电化学分析等方法研究了薄膜的特性。实验结果表明:采用经过优化的工艺制备的V2O5 溶胶为 V4+ 离子和 V5+ 离子的混合体,具有很好的稳定性和重复性;随热处理温度的升高,薄膜结构收缩,晶粒长大,V4+ 离子逐渐被氧化为V5+离子;V2O5 薄膜具有良好的电化学伏安循环特性。

关键词：溶胶-凝胶技术五氧化二钒薄膜电化学阴极材料

电泳沉积法制备V_2O_5薄膜的结构和性能

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Chinese Journal of Chemical Physics 2005年第5期18卷 812-816页

作者：靳艾平陈文朱泉峣武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

将V2O5溶胶电泳沉积在ITO导电基片上制备V2O5薄膜.运用X射线衍射和扫描电镜对薄膜的结构进行分析,通过紫外-可见光透射光谱和循环伏安法分别测试其光学和电化学性能.实验结果表明,电泳沉积V2O5薄膜具有致密的显微结构,薄膜厚度均匀、与... 详细信息

将V2O5溶胶电泳沉积在ITO导电基片上制备V2O5薄膜.运用X射线衍射和扫描电镜对薄膜的结构进行分析,通过紫外-可见光透射光谱和循环伏安法分别测试其光学和电化学性能.实验结果表明,电泳沉积V2O5薄膜具有致密的显微结构,薄膜厚度均匀、与基片的粘附性很好;循环实验中,薄膜呈现黄色到绿色的可逆变化,最大的透射率变化达到30%左右;薄膜具有很好的注入/退出可逆性和循环稳定性,50次循环效率仍能达到88.02%,并且循环后的薄膜与ITO导电玻璃的粘附性仍然很好,没有溶解现象;应用交流阻抗法计算Li+在V2O5薄膜着色过程的扩散系数为5.10×10-12cm2/s,表明该薄膜可以作为电致变色材料得到应用.

关键词：溶胶-凝胶电泳沉积法五氧化二钒薄膜电致变色

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热处理对氧化钒薄膜物相的影响

武汉理工大学学报 2009年第17期31卷 43-45页

作者：张津宋晶晶孙智富刘成龙孙健重庆理工大学材料学院重庆400050 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 重庆理工大学教育部汽车零部件制造及检测技术重点实验室重庆400050 重庆机电技术学院重庆400050

二氧化钒薄膜特殊的相变性能,决定其有着巨大的应用潜能,但其制备始终是一个难点,实验首先利用反应磁控溅射的方法制得高纯度的五氧化二钒薄膜,然后通过后续热处理得到了二氧化钒,对转化的可能性进行了热力学分析,同时利用XRD对不同温... 详细信息

二氧化钒薄膜特殊的相变性能,决定其有着巨大的应用潜能,但其制备始终是一个难点,实验首先利用反应磁控溅射的方法制得高纯度的五氧化二钒薄膜,然后通过后续热处理得到了二氧化钒,对转化的可能性进行了热力学分析,同时利用XRD对不同温度热处理条件下所获得的薄膜进行了分析。

关键词：五氧化二钒薄膜二氧化钒薄膜热处理

脉冲准分子激光扫描沉积(PLD)高c轴取向V_2O_5/Si薄膜及结构分析

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硅酸盐学报 2001年第1期29卷 13-17页

作者：方国家刘祖黎王又青周远明姚凯伦华中科技大学激光技术国家重点实验室武汉430074 华中科技大学物理系武汉430074 襄樊学院湖北襄樊441053

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术 ,在Si(111)单晶衬底上沉积了多晶V2 O5 薄膜 ,经 3 0 0℃以上退火处理得到了具有高c -轴取向生长的V2 O5 薄膜 .3 0 0℃以上热退火处理的薄膜表面具有正常的化学计量比 (无氧缺位 ) ,晶粒间界明... 详细信息

采用脉冲准分子激光大面积扫描沉积技术 ,在Si(111)单晶衬底上沉积了多晶V2 O5 薄膜 ,经 3 0 0℃以上退火处理得到了具有高c -轴取向生长的V2 O5 薄膜 .3 0 0℃以上热退火处理的薄膜表面具有正常的化学计量比 (无氧缺位 ) ,晶粒间界明显 ,晶粒呈针棒状 ,晶粒尺寸在10 0～ 2 0 0nm之间 .采用X射线衍射 (XRD)、Raman光谱 (RS)、Fourier红外光谱 (FT -IR)及透射电镜扫描附件 (STEM )对沉积及不同温度下退火处理的样品进行了结构分析 .研究结果表明 :V2 O5 /Si薄膜经 40 0℃热处理后表面部分处于低价态的钒离子已被氧化为V2 O5 .

关键词：五氧化二钒薄膜高c-轴取向脉冲准分子激光沉积结构