《La-Mg-Ni系儲氫合金薄膜的光電性能》是依託復旦大學，由方方擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：La-Mg-Ni系儲氫合金薄膜的光電性能
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：方方
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現有的四種儲氫合金薄膜材料（稀土、稀土-鎂合金、鎂-過渡族金屬合金和AB2型合金）能在不透明態和透明態間可逆轉變，但分別存在透射率低、易氧化、回響時間長和循環穩定性差等問題。本項目在前期工作的基礎上，擬採用濺射法製備La-Mg-Ni系三元儲氫合金薄膜，通過發揮各組元的協同作用，獲得優異的綜合性能。系統地研究該體系薄膜的氫致光電性能變化特性：分析組分對薄膜的透射率、反射率、電阻率、回響時間和循環壽命等性能的影響；評價Ni、Ti或Ni-Ti合金催化保護層的催化性能和防氧化性；採用WO3Hx /固態電解質/緩衝層/儲氫合金薄膜/Pd多層膜結構實現La-Mg-Ni系儲氫合金薄膜的全固態加氫反應，研究緩衝層對多層膜透射率和循環壽命的影響，闡明質子在緩衝層和合金薄膜交界面的傳導和擴散機制。本項目獲得的結果將為氫致材料光電性能變化的研究提供理論和實驗基礎。
結題摘要
本項目著重研究了La-Mg-Ni系儲氫合金薄膜的氫致光電性能變化特性。採用了多靶共濺的方法製備了La-Mg-Ni系多種合金薄膜，表征了薄膜的氫致光電性能變化特性，研究了組分對薄膜透射率、電阻率、回響時間和循環壽命等性能的影響。在薄膜脫加氫過程中，利用石英晶振微天平法和透射光譜原位地監測了薄膜含氫量和透射率隨脫加氫時間的變化關係，揭示了薄膜性能轉變的控速步驟，闡明了性能改善的作用機制。通過非晶化的方法改善了薄膜的脫/加氫動力學性能，使得薄膜的光電回響時間相比於相同成分的晶態薄膜有了顯著地降低。其中，非晶MgTi0.29薄膜的回響時間最短。在室溫下，非晶MgTi0.29薄膜能夠快速地在不透明金屬態和透明半導體態間可逆轉變，其加氫和脫氫回響時間分別為11 s和12 min。在此基礎上，製備了結構為ITO/WO3Hx/Ta2O5/Pd/非晶MgNi0.09薄膜/Pd的多層膜固態器件，實現了薄膜的全固態加氫反應。上述成果對於進一步改善其他薄膜的氫致光電性能轉變特性具有重要的理論和實際意義。
