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磁控溅射制备铝、钛掺杂钽氮化合物薄膜的微观结构与电学性能研究

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材料研究与应用 2024年第1期18卷 150-156页

作者：杨曌曾璇李依麟沈琦宁洪龙沓世我姚日晖广东风华高新科技股份有限公司广东肇庆526060 新型电子元器件关键材料与工艺国家重点实验室广东肇庆526060 广东省高端新型电子信息材料企业重点实验室广东肇庆526060 华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510641

采用反应射频磁控溅射法,在Al_(2)O_(3)陶瓷基片上通过共溅射的方式成功制备了Al-TaN和Ti-TaN薄膜,并通过调节Al和Ti靶的溅射功率以实现了掺杂,研究了掺杂元素变化对薄膜微观结构和电学性能的影响。结果显示,随着掺杂元素Al和Ti的增加,... 详细信息

采用反应射频磁控溅射法,在Al_(2)O_(3)陶瓷基片上通过共溅射的方式成功制备了Al-TaN和Ti-TaN薄膜,并通过调节Al和Ti靶的溅射功率以实现了掺杂,研究了掺杂元素变化对薄膜微观结构和电学性能的影响。结果显示,随着掺杂元素Al和Ti的增加,TaN薄膜的粗糙度逐渐增大,晶体结构逐渐向非晶转变;Al元素掺杂时,当Al靶掺杂功率由0 W升至70 W,薄膜电阻率由0.88 mΩ·cm增至82.72 mΩ·cm;Ti元素掺杂时,当Ti靶掺杂功率由0 W升至70 W,电阻率由1.03 mΩ·cm降至0.32 mΩ·cm。此时,随着Al和Ti靶材掺杂功率由0 W升至70 W,薄膜的TCR值分别从-1313×10^(-6)℃^(-1)逐渐负偏至-3831×10^(-6)℃^(-1)和从-1322×10^(-6)℃^(-1)正偏至-404×10^(-6)℃^(-1)。该研究为溅射制备掺杂TaN薄膜提供了深刻的理论和实验基础。

关键词： TaN 磁控溅射铝掺杂钛掺杂微结构电性能薄膜制备工艺

钛掺杂对CBS微晶玻璃晶相、微观结构及介电性能的影响

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有色金属（冶炼部分） 2022年第7期 95-101页

作者：袁朝新高崇王岩黄海辉王为振靳冉公矿冶科技集团有限公司北京100160

研究钛元素对CBS系微晶玻璃的晶相、微观结构和介电性能的影响。结果表明,优选试验条件为,钛掺杂含量为2%、烧结制度为以3℃/min的速率升温到玻璃软化温度(701.0℃),保温1小时,以相同速率升温到高于析晶温度20℃的温度(881.9℃)下,保温... 详细信息

研究钛元素对CBS系微晶玻璃的晶相、微观结构和介电性能的影响。结果表明,优选试验条件为,钛掺杂含量为2%、烧结制度为以3℃/min的速率升温到玻璃软化温度(701.0℃),保温1小时,以相同速率升温到高于析晶温度20℃的温度(881.9℃)下,保温2小时后随炉冷却。通过上述试验方案获得的样品,主晶相为硅灰石,微观结构上晶粒饱满且紧密相连,空隙较少,平均粒径3~5μm,样品的介电常数分别为1.4(1 MHz)、1.3(10 MHz),介电损耗分别为3.9×10^(-3)(1 MHz)、3.8×10^(-3)(10 MHz)。

关键词： CBS微晶玻璃钛掺杂介电性能硅灰石

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钛掺杂三氧化钨薄膜结构与电致变色性能研究

无机材料学报 2017年第3期32卷 287-292页

作者：彭明栋章俞之宋力昕尹小富王盼盼吴岭南胡行方中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院特种无机涂层重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

通过射频溅射法,常温下制备了纯相WO_3和Ti掺杂WO_3薄膜,采用XRD、SEM、Raman、电化学工作站、紫外–可见–近红外分光光度计等对薄膜的微观结构、循环稳定性、光学性能进行了表征和分析。研究发现:钛掺杂对WO_3薄膜的表面形貌和光学常... 详细信息

通过射频溅射法,常温下制备了纯相WO_3和Ti掺杂WO_3薄膜,采用XRD、SEM、Raman、电化学工作站、紫外–可见–近红外分光光度计等对薄膜的微观结构、循环稳定性、光学性能进行了表征和分析。研究发现:钛掺杂对WO_3薄膜的表面形貌和光学常数影响不明显,但使薄膜的晶化温度升高。电化学测试结果表明,Ti掺杂可以提高离子在薄膜中注入/抽出的可逆性,提高薄膜的循环稳定性,同时薄膜的响应速度和光学调制性能也得到提高,掺杂后薄膜着色态和漂白态的响应时间分别由9.8、3.5 s减小为8.4、2.7 s,因此Ti掺杂WO_3薄膜具有更好的电致变色性能。

关键词：电致变色钛掺杂氧化钨薄膜结构

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改进方法合成钛掺杂锂离子电池三元正极材料

有色金属(冶炼部分) 2022年第7期 82-87页

作者：刘冬赵赫李在元东北大学冶金学院

采用改进溶胶-凝胶法合成了具有良好的晶体结构和电化学稳定性的正极材料Li[NiCoMn]TiO,通过优化前驱体的制备来提高原子混合程度，从而达到改善材料循环稳定性的目的。XRD测试表明，样品的Li~+/Ni混排程度很低，TEM图片显示材料的结晶... 详细信息

采用改进溶胶-凝胶法合成了具有良好的晶体结构和电化学稳定性的正极材料Li[NiCoMn]TiO,通过优化前驱体的制备来提高原子混合程度，从而达到改善材料循环稳定性的目的。XRD测试表明，样品的Li~+/Ni混排程度很低，TEM图片显示材料的结晶度很高，原子排列有序，这有利于实现更大的锂离子扩散系数。在0.5 C倍率下循环200次后，材料的容量保持率高达84.6%,与未掺钛的LiNiCoMnO仅为52.0%相比，钛掺杂的材料表现出优异的电化学性能。此外，掺钛材料在0.1、0.2、0.5、1.0、2.0和5.0 C时具有更好的充放电倍率性能，分别为164.9、162.4、152.4、142.4、129.7和102.8 mAh/g。研究成果可以为设计具有更好电化学性能的锂离子电池材料提供参考。

关键词：溶胶-凝胶法钛掺杂 Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]0.9Ti0.1O2 电化学稳定性

钛掺杂钙钛矿制备高效率钙钛矿太阳能电池（英文）

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无机化学学报 2018年第9期34卷 1710-1718页

作者：田辉熊启刘鹏张京韩磊张宇豪郑永进吴立爽诸跃进宁波大学理学院微电子科学与工程系宁波315211

采用钛离子掺杂钙钛矿薄膜的方法修饰钙钛矿晶界缺陷。研究表明钛离子富集在晶界处,有效地钝化了晶界缺陷,同时有助于连续、平整、高质量薄膜的形成。经过钛离子掺杂后的钙钛矿太阳能电池电流(JSC)达到22.3 mA·cm^(-2),开路电压(VOC)达... 详细信息

采用钛离子掺杂钙钛矿薄膜的方法修饰钙钛矿晶界缺陷。研究表明钛离子富集在晶界处,有效地钝化了晶界缺陷,同时有助于连续、平整、高质量薄膜的形成。经过钛离子掺杂后的钙钛矿太阳能电池电流(JSC)达到22.3 mA·cm^(-2),开路电压(VOC)达1.1 V,填充因子(FF)高达72.4%,光电转换效率(PCE)优化至17.4%,远高于未掺杂钙钛矿太阳能电池。

关键词：钙钛矿太阳能电池钛掺杂缺陷态晶界

钛掺杂的非化学计量LiFePO_4的合成与电化学性能研究(英文)

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无机化学学报 2006年第9期22卷 1711-1714页

作者：孙玉恒刘东强吁霁刘兴泉中国科学院成都有机化学研究所

Ti-doped nonstoichiometric LiFePO4, i.e. Li0.95Fe0.95Ti0.05PO4 was synthesized by solid-state reaction method. X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Scanning electron microscope (SEM) and electrochemical charge and discharge tests were used to characterize the as-prepared sample. The results indicate that Li0.95Fe0.95Ti0.05PO4 used as the cathode material for lithium-ion battery exhibits improved cyclic stability and rate capability than those of undoped LiFePO4. 150 mAh·g-1 of discharge capacity was achieved at 0.1 C (17 mA ·g-1) at room temperature.

关键词： LiFePO4 电化学性能钛掺杂非化学计量

溶胶-凝胶法制备钛掺杂BaFe_(12)O_(19)陶瓷

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硅酸盐学报 2014年第2期42卷 230-236页

作者：贾敬国刘初阳杜丕一硅材料国家重点实验室浙江大学材料科学与工程学系杭州310027

通过溶胶-凝胶法制备了钛掺杂的M型钡铁氧体BaFe12-xTixO19（BFTO）粉末以及陶瓷材料。利用X射线衍射谱对掺杂体系的物相形成进行了研究，利用扫描电子显微镜对掺杂体系的结晶形貌进行了观察，采用磁学测试系统和阻抗分析仪测试了掺杂... 详细信息

通过溶胶-凝胶法制备了钛掺杂的M型钡铁氧体BaFe12-xTixO19（BFTO）粉末以及陶瓷材料。利用X射线衍射谱对掺杂体系的物相形成进行了研究，利用扫描电子显微镜对掺杂体系的结晶形貌进行了观察，采用磁学测试系统和阻抗分析仪测试了掺杂体系的磁学性能。结果表明：800℃可以得到结晶性较好的BFTO原料粉末，并在1200℃可烧结得到晶型完整的钡铁氧体相陶瓷，其烧结温度比未掺钛钡铁氧体相陶瓷低约100℃。这种陶瓷的磁导率≥5，比未掺钛陶瓷的提高了3～4倍，且频率稳定性好（≤70MHz时基本保持不变）。陶瓷相应的矫顽力下降≥65％，饱和磁化强度和剩余磁化强度仅降低10％～15％。在相关器件中使用时，有望在保持高剩余磁化强度的同时有效地降低能耗，显著改善器件的性能，推动相关领域向小型化和微型化发展。

关键词：溶胶-凝胶法钛掺杂钡铁氧体烧结温度磁性能

钛掺杂LiFePO4的还原插锂合成及其性能

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中国有色金属学报 2008年第E1期18卷 290-295页

作者：伍凌王志兴李新海李灵均郑俊超郭华军彭文杰中南大学冶金科学与工程学院长沙410083

用共沉淀法制备掺钛前驱体FePO4·2H2O，对FePO4·2H2O经常温还原插锂合成LiFePO4的前驱混合物，后经热处理得橄榄石型LiFePO4；用SEM，XRD和恒流充放电等对样品进行表征，考察Ti掺杂和合成温度对LiFePO4的物理和电化学性能的影响。研... 详细信息

用共沉淀法制备掺钛前驱体FePO4·2H2O，对FePO4·2H2O经常温还原插锂合成LiFePO4的前驱混合物，后经热处理得橄榄石型LiFePO4；用SEM，XRD和恒流充放电等对样品进行表征，考察Ti掺杂和合成温度对LiFePO4的物理和电化学性能的影响。研究结果表明，在600℃时合成的Ti掺杂样品具有优异的电化学性能，该样品在0．1C，1C和2C倍率下的首次放电比容量分别为150，130和125mA·h/g，循环40次后的放电比容量均无衰减。

关键词：锂离子电池 LiFePO4 共沉淀常温还原钛掺杂

钛掺杂对LiNi_(0.75)Co_(0.25)O_2结构与性能的影响(英文)

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电化学 2006年第3期12卷 243-249页

作者：贺慧程璇张颖王淑芬厦门大学化学系材料科学与工程系固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005

应用溶胶-凝胶法合成LiNi(0.75-x)Co0.25TixO2(x=0,0.1,0.25)系列正极材料,其结构、形貌、粒度、电化学性能由TG、XRD、SEM和电池充放电测试表征研究表明,材料的电化学性能与钛掺杂量密切相关.在钴含量不变的情况下,随着Ti含量(x)的增加... 详细信息

应用溶胶-凝胶法合成LiNi(0.75-x)Co0.25TixO2(x=0,0.1,0.25)系列正极材料,其结构、形貌、粒度、电化学性能由TG、XRD、SEM和电池充放电测试表征研究表明,材料的电化学性能与钛掺杂量密切相关.在钴含量不变的情况下,随着Ti含量(x)的增加,材料由六方层状结构逐渐向立方结构转变,x=0.25时,出现了立方相与六方相共存.根据实验和理论计算结果简要讨论了钛掺杂对正极材料LiNi0.75Co0.25O2结构和电化学性能的影响.

关键词：锂离子电池正极材料钛掺杂电化学性能