Цилиндрическая модель электрохромного окрашивания тонких пленок гидратированного пентаоксида ванадия с точечными контактами

  • Петр Петрович Борисков Петрозаводский государственный университет, пр. Ленина 33, Петрозаводск 185910, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-2904-9612
  • Сергей Васильевич Бурдюх Петрозаводский государственный университет, пр. Ленина 33, Петрозаводск 185910, Российская Федерация; Институт геологии КарНЦ РАН, ул. Пушкинская 11, Петрозаводск 185910, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-1954-7300
  • Ольга Яковлевна Березина Петрозаводский государственный университет, пр. Ленина 33, Петрозаводск 185910, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-4055-5759
Ключевые слова: электрохромный эффект, гидратированный пентаоксид ванадия, плазменно-иммерсионная ионная имплантация, кинетика ионного тока

Аннотация

В работе анализируются эксперименты по кинетике внутреннего электрохромного эффекта в тонких (микронных) пленках ксерогеля гидратированного пентаоксида ванадия с точечными контактами. Представлена цилиндрическая модель электрохромного окрашивания, на основе которой оценивается концентрация центров окраски в исходной пленке и при ее дополнительном гидрировании методом плазменно-иммерсионной ионной имплантации.
Сравнение рассчитанных концентраций центров окраски с равновесной концентрацией протонов ксерогеля указывает, что подвижность протонов, мигрирующих из глубины пленки в прикатодную область и участвующих в электрохимической реакции, не является определяющим фактором кинетики электрохромизма.
Одним из способов увеличения скорости электрохромного окрашивания может стать создание слоистых пленочных структур на основе гидратированного пентаоксида ванадия с повышенной общей электронной проводимостью и, как следствие, с низким фарадеевским сопротивлением электрохромной катодной реакции.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Петр Петрович Борисков, Петрозаводский государственный университет, пр. Ленина 33, Петрозаводск 185910, Российская Федерация

к. ф.-м. н., ведущий инженер, Физико-технический институт, Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Российская Федерация; e-mail: boriskov@petrsu.ru

Сергей Васильевич Бурдюх, Петрозаводский государственный университет, пр. Ленина 33, Петрозаводск 185910, Российская Федерация; Институт геологии КарНЦ РАН, ул. Пушкинская 11, Петрозаводск 185910, Российская Федерация

к. ф.-м. н., н. с., Институт геологии КарНЦ РАН, Петрозаводск, Российская Федерация; e-mail: burduch@gmail.com

Ольга Яковлевна Березина, Петрозаводский государственный университет, пр. Ленина 33, Петрозаводск 185910, Российская Федерация

к. ф.-м. н., доцент кафедры общей физики, Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Российская Федерация; e-mail: berezina@petrsu.ru

Литература

Monk P. M. S., Mortimer R. J., Rosseinsky D. R. Electrochromism and electrochromic devices. Cambridge University Press; 2007. 512 p. https://doi.org/10.1017/cbo9780511550959

Chernova N. A., Roppolo M., Dillonb A. C, Whittingham M. S. Layered vanadium and molybdenum oxides: batteries and electrochromics. Journal of Materials Chemistry. 2009;19(17) 2526–2552. https://doi.org/10.1039/B819629J

Schneider K., Lubecka M., Czapla A. V2O5 thin films for gas sensor applications. Sensors and Actuators B: Chemical. 2016;236: 970–977. https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.04.059

Yakovleva D. S., Malinenko V. P., Pergament A. L., Stefanovich G. B. Electrical and optical properties of thin films of hydrated vanadium pentoxide featuring electrochromic effect. Technical Physics Letters. 2007;33(12): 1022–1024. https://doi.org/10.1134/S1063785007120115

Yakovleva D. S., Pergament A. L., Berezina O. Ya., Boriskov P. P., Kirienko D. A., Pikulev V. B. Internal electrochromism in vanadium pentoxide xerogel films. Materials Science in Semiconductor Processing. 2016;44: 78–84. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2016.01.003

Burdyukh S. V., Berezina O. Ya., Pergament A. L., Lugovskaya L. A., Kolyagin Yu. G. Effect of hydrogenation on the optical properties and internal electrochromism in vanadium pentoxide xerogel films. Thin Solid Films. 2018; 656: 22–29. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2018.04.026

Livage J. Vanadium pentoxide gels. Chemistry of Materials... 1991;3(4): 578–593. https://doi.org/10.1021/cm00016a006

Bullot J., Gourier D., Gallais O., et al. Thin layers deposited from V2O5 gels. l. A conductivity study. J. Non-Cryst. Solids. 1984;68(1): 123–134.

Barboux P., Baffier N., Morineau R., Livage J. Diffusion protonique dans les xerogels de pentoxyde de vanadium. Solid State Ionics. 1983, v. 9-10, 1073–1080. https://doi.org/10.1016/0167-2738(83)90133-9

Sanchez C., Bobonneau F., Morineau R., Livage J. Semiconducting properties of V2O5 gels. Philosophical Magazine B. 1983;47(3): 279–290. https://doi.org/10.1080/13642812.1983.9728310

Burdyukh S. V., Berezina O. Y., Boriskov P. P., Pergament A. L., Yakovleva D. S. Kinetics of coloration in hydrogenated vanadium pentoxide films under an internal electrochromic effect. Technical Physics Letters. 2018;44(9): 779–782. https://doi.org/10.1134/S1063785018090043

Mazda F. F. Electronic instruments and measurement techniques. New York: Cambridge University Press; 1987., 312 p.]

Bard A. J., Faulkner L. R. Electrochemical methods: fundamentals and applications. Toronto: John Wiley & Sons, Inc.; 2001. 833 p.

Опубликован
2021-11-24
Как цитировать
Борисков, П. П., Бурдюх, С. В., & Березина, О. Я. (2021). Цилиндрическая модель электрохромного окрашивания тонких пленок гидратированного пентаоксида ванадия с точечными контактами. Конденсированные среды и межфазные границы, 23(4), 475-481. https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3666
Раздел
Оригинальные статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)