Получение тонких пленок V2O5 с использованием гетеролигандных комплексов ванадия и их электрохромные свойства

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы микроструктурные особенности, фазовый состав и электрохромные свойства пленки V2O5, сформированной методом вращения подложки с использованием алкоксоацетилацетоната ванадила в качестве прекурсора. Полученный материал содержит значительное количество ионов V4+, что обнаруживается как по наличию соответствующих мод в спектрах комбинационного рассеяния, так и по наличию фазы V7O16. В результате материал обладает анодным электрохромизмом – окрашивается при окислении, изменяя цвет с бледно-синего на значительно менее прозрачный оранжево-желтый. Оптический контраст при этом достигает 30% на длине волны 400 нм, а эффективность окрашивания составляет 65.26 см2/Кл. Результаты исследования демонстрируют перспективность применения материалов на основе V2O5, полученного с использованием гетеролигандных гидролитически активных комплексов ванадила, в качестве функциональных компонентов электрохромных устройств.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ф. Ю. Горобцов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: phigoros@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Н. П. Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: phigoros@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Т. Л. Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: phigoros@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Е. П. Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: phigoros@gmail.com
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Список литературы

  1. Granqvist C.G. // Thin Solid Films. 2014. V. 564. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2014.02.002
  2. Mortimer R.J. // Annu. Rev. Mater. Res. 2011. V. 41. № 1. P. 241. https://doi.org/10.1146/annurev-matsci-062910-100344
  3. Mortimer R.J., Dyer A.L., Reynolds J.R. // Displays. 2006. V. 27. № 1. P. 2. https://doi.org/10.1016/j.displa.2005.03.003
  4. Gu C., Jia A.B., Zhang Y.M. et al. // Chem. Rev. 2022. V. 122. № 18. P. 14679. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c01055
  5. Kobayashi T., Yoneyama H., Tamura H. // J. Electroanal. Chem. 1984. V. 161. P. 419.
  6. Tong Z.Q., Lv H.M., Zhao J.P. et al. // Chin. J. Polymer Sci. (Engl. Ed.). 2014. V. 32. № 8. P. 1040. https://doi.org/10.1007/s10118-014-1483-0
  7. Zhang Q., Xin B., Linc L. // Adv. Mater. Res. 2013. V. 651. P. 77. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.651.77
  8. Striepe L., Baumgartner T. // Chem. A Eur. J. 2017. V. 23. № 67. P. 16924. https://doi.org/10.1002/chem.201703348
  9. Shah K.W., Wang S.X., Soo D.X.Y. et al. // Polymers (Basel). 2019. V. 11. № 11. P. 1839. https://doi.org/10.3390/polym11111839
  10. Lu H.C., Kao S.Y., Chang T.H. et al. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2016. V. 147. P. 75. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.11.044
  11. Assis L.M.N., Leones R., Kanicki J. et al. // J. Electroanal. Chem. 2016. V. 777. P. 33. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2016.05.007
  12. Costa C., Pinheiro C., Henriques I. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2012. V. 4. № 3. P. 1330. https://doi.org/10.1021/am201606m
  13. Costa C., Pinheiro C., Henriques I. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2012. V. 4. № 10. P. 5266. https://doi.org/10.1021/am301213b
  14. Zanarini S., Di Lupo F., Bedini A. et al. // J. Mater. Chem. C Mater. 2014. V. 2. № 42. P. 8854. https://doi.org/10.1039/c4tc01123f
  15. Jin A., Chen W., Zhu Q. et al. // Electrochim. Acta. 2010. V. 55. № 22. P. 6408. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2010.06.047
  16. Zilberberg K., Trost S., Meyer J. et al. // Adv. Funct. Mater. 2011. V. 21. № 24. P. 4776. https://doi.org/10.1002/adfm.201101402
  17. Chen C.P., Chen Y.D., Chuang S.C. // Adv. Mater. 2011. V. 23. № 33. P. 3859. https://doi.org/10.1002/adma.201102142
  18. Gorobtsov F.Yu., Simonenko Т.L., Simonenko N.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 7. P. 1094. https://doi.org/10.1134/S0036023622070105
  19. Liu Q., Li Z.F., Liu Y. et al. // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 1. https://doi.org/10.1038/ncomms7127
  20. Matamura Y., Ikenoue T., Miyake M. et al. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2021. V. 230. P. 111287. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111287
  21. Gorobtsov P.Yu., Mokrushin A.S., Simonenko Т. L. et al. // Materials. 2022. V. 15. № 21. P. 7837. https://doi.org/10.3390/ma15217837
  22. Gorobtsov P.Yu., Simonenko Т.L., Simonenko N.P. et al. // Colloids Interfaces. 2023. V. 7. № 1. https://doi.org/10.3390/colloids7010020
  23. Clauws P., Broeckx J., Vennik J. // Phys. Status Solidi (B). 1985. V. 131. № 2. P. 459. https://doi.org/10.1002/pssb.2221310207
  24. Botto I.L., Vassallo M.B., Baran E.J. et al. // Mater. Chem. Phys. 1997. V. 50. P. 267.
  25. Bodurov G., Ivanova T., Abrashev M. et al. // Phys. Procedia. Elsevier. 2013. P. 127. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2013.07.054
  26. Vedeanu N., Cozar O., Stanescu R. et al. // J. Mol. Struct. 2013. P. 323. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2013.01.078
  27. Abello L., Husson E., Repelin Y. et al. // Vibrational spectra and valence force field of crystalline. 1983. V. 5.
  28. Zhou B., He D. // J. Raman Spectroscopy. 2008. V. 39. № 10. P. 1475. https://doi.org/10.1002/jrs.2025
  29. Baddour-Hadjean R., Marzouk A., Pereira-Ramos J.P. // J. Raman Spectroscopy. 2012. V. 43. № 1. P. 153. https://doi.org/10.1002/jrs.2984
  30. Ureña-Begara F., Crunteanu A., Raskin J.P. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 403. P. 717. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.01.160
  31. Schilbe P. // Physica B. 2002. V. 316–317. P. 600.
  32. Ji Y., Zhang Y., Gao M. et al. // Sci. Rep. 2014. V. 4. https://doi.org/10.1038/srep04854
  33. Huotari J., Lappalainen J., Eriksson J. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 675. P. 433. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.03.116
  34. Shvets P., Dikaya O., Maksimova K. et al. // J. Raman Spectroscopy. 2019. V. 50. № 8. P. 1226. https://doi.org/10.1002/jrs.5616
  35. Vernardou D. // Coatings. 2017. V. 7. № 2. P. 1. https://doi.org/10.3390/coatings7020024
  36. Iida Y., Kaneko Y., Kanno Y. // J. Mater. Process Technol. 2008. V. 197. № 1–3. P. 261. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.06.032
  37. Tong Z., Hao J., Zhang K. et al. // J. Mater. Chem. C Mater. 2014. V. 2. № 18. P. 3651. https://doi.org/10.1039/c3tc32417f
  38. Cholant C.M., Westphal T.M., Balboni R.D.C. et al. // J. Solid State Electrochem. 2017. V. 21. № 5. P. 1509. https://doi.org/10.1007/s10008-016-3491-1
  39. Patil C.E., Tarwal N.L., Jadhav P.R. et al. // Curr. Appl. Phys. 2014. V. 14. № 3. P. 389. https://doi.org/10.1016/j.cap.2013.12.014
  40. Panagopoulou M., Vernardou D., Koudoumas E. et al. // Electrochim. Acta. 2019. V. 321. P. 134743. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.134743
  41. Panagopoulou M., Vernardou D., Koudoumas E. et al. // J. Phys. Chem. С. 2017. V. 121. № 1. P. 70. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b09018
  42. Mjejri I., Gaudon M., Rougier A. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2019. 2018. V. 198. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.04.010
  43. Jin A., Chen W., Zhu Q. et al. // Thin Solid Films. 2009. V. 517. № 6. P. 2023. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2008.10.001
  44. Sajitha S., Aparna U., Deb B. // Adv. Mater. Int. 2019. V. 6. № 21. P. 1. https://doi.org/10.1002/admi.201901038
  45. Surca A.K., Dražić G., Mihelčič M. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2019. V. 96. P. 185. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.03.017

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты ИК-спектроскопии отражения для стеклянной подложки (1) и сформированной на ней пленке V2O5 (2).

Скачать (77KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Результаты КР-спектроскопии сформированной пленки V2O5 на стеклянной подложке. Маркером * обозначены моды, характерные для VO2, маркером + – моды, характерные для V7O16.

Скачать (93KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микроструктура (РЭМ) сформированной пленки V2O5 на стеклянной подложке.

Скачать (398KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микроструктура (АСМ) сформированной пленки V2O5 на стеклянной подложке.

Скачать (282KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Результаты измерения электрохромных свойств пленки V2O5: а – спектры пропускания ячейки в видимом и ближнем ИК-диапазонах до начала измерений и после 15 с выдержки при различных значениях потенциала; б – ЦВА, записанная со скоростью изменения потенциала 50 мВ/с; в – изменение коэффициента пропускания электрохромной ячейки на основе пленки V2O5 при длине волны 400 нм и развертка потенциала во время записи ЦВА; г – изменение коэффициента пропускания ячейки при длине волны 400 нм и выдержке в течение 15 с при 2.5 В и 10 с при –3.2 В.

Скачать (327KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024