电极的制备及其特研究(1)

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1、BDD电极的制备及其特性的研究摘要本篇论文使用了热丝化学气相沉积法（HFCVD）制备掺硼金刚石(BDD)膜电极，接着对掺硼金刚石薄膜的生长特性进行深入的研究和仔细的分析。然后我们对制备获取的掺硼金刚石电极，采用SEM、Raman光谱、XRD等手段表征了掺硼金刚石的微观形貌及其结构，并对BDD电极的Hall效应分析、BDD电极的充放电性能分析、BDD电极的阻抗分析、BDD电极的动力学分析和用循环伏安法对BDD电极的电势窗口分析。通过实验表明:这次实验制成了质量较好的掺硼金刚石膜电极。然后对其进行电化学性能的测试发现

2、其的比电容比较大，可用来做优良的电极材料。关键词：掺硼金刚石HFCVD电化学Hall效应SynthesisandPropertiesofBoron-dopedDiamondFilmABSTRACTThispaperusesahotfilamentchemicalvapordeposition(HFCVD)Preparationofboron-dopeddiamond(BDD)filmelectrode,thenonboron-dopeddiamondthinfilmgrowthcharacteristicsofi

3、n-depthresearchandcarefulanalysis.Thenboron-dopeddiamondelectrodepreparationweget,usingSEM,Ramanspectroscopy,XRDandothermeanstocharacterizethemicrostructureofboron-dopeddiamondofitsstructure,andstudiedtheHalleffectanalysisBDDelectrodesheetresistanceBDDElectro

4、des,BDDelectrodeimpedanceanalysis,dynamicanalysisBDDelectrodesandelectrodepotentialwindowanalyzedbycyclicvoltammetry.Experimentsshow:theexperimentismadeofgoodqualityboron-dopeddiamondfilmelectrodes.Andthenfounditsspecificcapacityisrelativelylarge,itcanbeusedf

5、oritsexcellentelectrochemicalpropertiesoftheelectrodematerialtesting.KeyWords:Boron-dopeddiamondHFCVDElectrochemicalHalleffect目录第一章绪论31.1金刚石的晶体结构31.2金刚石的性质及应用31.3掺硼金刚石的应用31.4BDD电极的性质及应用31.5本文的工作内容3第二章实验部分32.1设备介绍32.1.1气路系统32.1.2真空系统32.1.3水循环系统32.1.4电源系统32.1.5

6、偏压电源系统32.2BDD电极的制备工艺32.3BDD电极的电化学分析方法3第三章掺硼金刚石膜的生长特性研究33.1BDD的生长速率的影响33.2BDD电极扫描电子显微镜（SEM）分析33.3BDD电极的Raman光谱分析33.4BDD电极X射线衍射(XRD)分析3第四章掺硼金刚石膜的电化学特性研究34.1BDD电极的HALL效应分析34.2BDD电极的充放电性能分析34.3BDD电极的阻抗分析34.3.1交流阻抗法34.3.2阻抗分析34.4BDD电极的动力学分析34.5BDD电极的电势窗口分析34.5.1循环

7、伏安法34.5.2电势窗口分析3第五章总结3参考文献3致谢3第一章绪论1.1金刚石的晶体结构金刚石被称为钻石，是一种无色晶体，它是由碳元素组成，为目前已知最硬物质。金刚石排列建立在其三维有序的情况下的，而最关键的是在其能够让每个方向都有能够承受力的能力应该是四个以正四面体角分布范围的共价键结合，结合上其适当的共价键结合强度，刚好将每个碳原子稳定的固定在相应的位置上。原子晶体包含很多，金刚石晶体为其中典型一种，碳原子是构成这种晶体的基础。金刚石共价键的形成方式，每一个碳原子都以sp3杂化轨道与4个碳原子构成，构成了

8、正四面体，键长：1.55×10-10m，键角：109°28′。晶格中心含有碳原子，边界顶点上出着4个碳原子，在空间构成连续的且坚实的骨架结构[1]。因此，把整个晶体作为一种分子。因为碳—碳共价键的键能大，晶体中无自由电子，共价键的形成时，每一个价电子都参与了，所以金刚石是自然界中最坚硬的物质，熔点高达华氏6900度，并且不导电。在金属材料分析中，以前常用的电极的性能不理想