電泳沉積Mo摻雜V-,2-O-,5-薄膜結構與性能研究.pdf

1、自從1969年Deb發(fā)現(xiàn)WO3薄膜的電致變色效應之后，電致變色材料得到了廣泛應用。釩氧化物在不同價態(tài)表現(xiàn)出不同顏色，并且V2O5具有層狀結構，有利于電子和離子的傳輸。V2O5是一種很好的電致變色主體材料，Mo摻雜可以大大提高其性能，因而Mo摻雜V2O5電致變色材料被廣泛研究。為了找到一種更有效的制備Mo摻雜V2O5薄膜工藝，本文嘗試了溶膠凝膠結合電泳沉積的工藝。研究了沉積工藝最主要的影響因素電壓對成膜質量的影響，尋找最佳的沉積Mo摻雜V

2、2O5薄膜的電壓。同時研究了Mo摻雜V2O5薄膜的動力學性能。得出以下結論：
　　 1.Mo摻雜V2O5薄膜的最佳沉積電壓為1.0 V，最佳沉積時間為2 min。其厚度為340 nm，電荷密度為35.8 mC/cm2，50次循環(huán)后容量保持率仍然高達90％左右，消色和著色響應時間分別為4 s和5 s，透過變化率達到最大值，為62.5％，相比與純的V2O5薄膜和浸漬提拉工藝制備的Mo摻雜V2O5薄膜都大大提高。采用合理的沉積電壓可以

3、制備出高性能的電致變色薄膜，大大提高其容量和透過變化率，電泳沉積工藝是一種非常有效的制備工藝。
　　 2.以最佳沉積電壓1.0 V，以不同沉積時間制備了一系列薄膜，研究了沉積時間對薄膜厚度以及電化學性質的影響。結果表明，隨著沉積時間增加，薄膜厚度增加，其單位面積沉積的Mo摻雜V2O5溶膠的量隨之增加，所以容量隨著沉積時間增加，薄膜的著色/消色時間也相應的增加。這可能是由于Li+在Mo摻雜V2O5薄膜中傳輸，薄膜越厚，其傳輸距離越

4、大，使得響應時間增加。沉積時間為30 s時，由于沉積時間過短，薄膜表面吸附?jīng)]有達到平衡，薄膜表面形成不均一的薄膜，影響其循環(huán)穩(wěn)定性，使其容量衰減較沉積電壓為2 min和5 min制備的薄膜嚴重。
　　 3.薄膜厚度與透過率成反比關系，但是薄膜在消色態(tài)和著色態(tài)的透過率變化快慢卻不相同，導致其透過變化率在某一厚度下達到最大值。本實驗中，沉積電壓為2 min制備的薄膜透過率最大。致密的薄膜循環(huán)性能好，但是其消色和著色響應時間變慢。通過