Títan rafskautaleiðni og hvatakerfi Inngangur

1. Leiðandi vélbúnaður málmoxíð rafskauts

Rafleiðni er grunnafköst sem rafskaut ætti að hafa. Samkvæmt frumeindabyggingunni sem Goodenough lýsti, er Ti⁴⁺og O^2-lag rafeindasvigrúm eru blendin til að mynda δ tengi og π tengi. Gildisrafeindin nægja til að fylla lágorkusviðin δ og π á meðan háorkusviðið er tómt. Samkvæmt kenningunni um efnisbyggingu er slík sameindabygging ekki auðvelt að leiða rafmagn. Til að gera Ti02 leiðandi. Nauðsynlegt er að fella frumefni með einni eða fleiri gildisrafeindum inn í Ti02, þessar rafeindir geta hertekið leiðnibandið eða orðið burðarberi lótussins.

Ru0₂er umbreytingarmálmaoxíð með rútílbyggingu. Ytri rafeindastilling Ru er 4d⁷5s¹. Eftir að fjórar rafeindir hafa verið gefnar tveimur súrefnisatómum fullkomna súrefnisatómin 8-rafeindalagið og það eru 4 frjálsar rafeindir eftir sem taka þátt í samsetningunni. Doping Ru í TiO₂, er hægt að tjá fasta lausnina á húðinni sem: Ru_δTi_(n-δ)O_2ne_4δ (1.13)

Í formúlunni táknar δ fjölda atóma Ti sem skipt er út fyrir Ru og n er fjöldi atóma Ti í Ti0₂. Auk alls hljómsveitarinnar í Ru0₂-Ti0₂fast lausn, það er rafeinda-innihaldandi orkusvið (t.d_4δ). Í samanburði við rafeindirnar á öllu bandinu eru rafeindirnar á þessu orkusviði minna bundnar og hægt er að örva þær við leiðnisviðið með aðeins {{0}}.2ev orku, þannig að bannaða bandbreidd Ti0₂jafngildir einangrunarbúnaðinum. 3.05ev minnkað í 0.2ev, nær orkubandsbyggingu hálfleiðara. Að auki, Ru0₂er súrefnissnauður málmaoxíð, sem eykur fjölda frjálsra rafeinda. Að auki, í hinum ýmsu ferlum oxíðhúðunarkerfisins, er hluti af súrefnisatómunum skipt út fyrir klóratóm, sem eykur fjölda ósamnýtra rafeinda. Þess vegna, TiO₂er fellt inn með Ru0₂eða Ru0₂er innbyggt með TiO₂, og þessi blanda gerir rafskautið leiðandi.

Lyfja 1% mól af Ta og Nb í TiO₂(báðar eru aðeins einni rafeind meira en Ti), en leiðni hennar eykst um 4160 sinnum og 5500 sinnum, í sömu röð. Í Ru0₂-Ti0₂n-gerð hálfleiðari, gjafarútenínið hefur 4 frjálsar rafeindir, sem er meira en fjöldi frjálsra rafeinda sem Ta og Nb geta veitt, þannig að leiðni þessarar föstu lausnar er mjög góð.

2. Hvatakerfi málmoxíð rafskauts

Ru0₂, Ír0₂, PbO o.s.frv. framleidd með varma niðurbroti eru efnasambönd sem ekki eru stoichiometric galla uppbygging. Tekur varma niðurbrot RuCl₃við 300 gráður -500 gráður sem dæmi, RuO_xCl_yH_zfæst. Þar sem súrefnisgallar myndast í kristalgrindunum, Ru³⁺ætti að vera til staðar. Þegar jákvæð spenna er sett á rafskautið, fyrst Ru³⁺er spenntur fyrir því að flytja rafeindir til títanfylkisins og myndar Ru⁴⁺með sterkari jákvæðri hleðslustöð. Tjáninguna má skrifa sem:

Ru³⁺→ Ru⁴⁺ + e^- (1.14)

Ru⁴⁺+ Cl^- → Ru₄+Cl_auglýsingar+ e^- (1.15)

Á þessum tíma, Ru⁴⁺er virka miðjan á yfirborði hálfleiðarahvatans og er jákvætt hlaðið gat sem getur tekið við rafeindum. Undir rafstöðueiginleika, Ru⁴⁺mun laða að Cl^-við oxíð/lausn tengi, sem veldur Cl^-að losna á það, og Rafeindirnar eru fluttar til títan fylkisins í gegnum Ru⁴⁺, hvarfformúlan er:

Ru⁴⁺+ Cl^-→ Ru⁴⁺Cl_auglýsingar+ e^- (1.16)

Á þessum tíma, Ru⁴⁺Cl_auglýsingarsameinast Cl^-á viðmótinu til að framleiða Cl₂, og Ru⁴⁺fær rafeindir og breytir í Ru³⁺. Viðbragðsformúlan er:

Ru⁴⁺Cl_auglýsingar+ Cl^- → Ru³⁺+C1₂ (1.17)

Vegna Ru⁴⁺, Ru³⁺eru breytt úr 4d⁴til 4d⁵, og myndun C1₂dregur einnig úr orku kerfisins, hvarfið er auðvelt að halda áfram, þannig að formúla (1.14) er hraðastýringarskrefið.

Samkvæmt hvatakerfi Ru02, telja vísindamenn að PdO framleitt við varma niðurbrot PdCl₂er súrefnissnauður efnasamband sem ekki er stoichiometrískt, og það er Pd⁺í kristalgrindinni, og klórþróunarkerfi á henni er svipað og Ru³⁺, þannig að draga saman títan-undirstaða eðalmálmaoxíð. Hvatakerfi rafskautsins er:

Mn⁺ → M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺ + e^- (1.18)

M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺+ Cl^- → M(n+1)+Klæðir + e^- (1.19)

M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺Cl_auglýsingar+ Cl^- → Mn⁺+ Cl₂ (1.20)

maq per Qat: títan rafskautaleiðni og hvatakerfi kynning, Kína, framleiðendur, birgjar, verksmiðja, sérsniðin, heildsölu, lágt verð, á lager