La2CuO4阴极薄膜的相转变及其对电化学性能的影响

通过调控薄膜的沉积条件,探索La₂CuO₄的晶体结构对电化学性质的影响。采用脉冲激光沉积设备在YSZ(100)单晶基底上沉积一系列La₂CuO₄薄膜,通过调节沉积时的氧压,制备了不同晶体结构的La₂CuO₄薄膜。 研究表明,沉积氧压的变化使薄膜晶体结构发生相转变,从T'相→T^*相→T相。 T'相为沿着c轴择优生长的单晶四方相,且表现出较大的界面极化电阻,在850 ℃的R_p值为2.351 Ω·cm²。 T^*相为T'相和T相的混合相,在850 ℃的电阻值介于T'相和T相之间。 T相为正交相,相对于其它相结构表现出较低的界面极化电阻,沉积氧压为26.60 Pa下制备的T相在850 ℃的电阻值为0.783 Ω·cm²,比T'相的电阻值低近67%。 并且,正交相表面有相对较高的氧空位浓度,有利于氧气的吸附和扩散,加速了阴极的氧还原反应。 因此,具有正交对称性的La₂CuO₄的电化学性质优于其它对称性。 这一结果也表明可以通过改变薄膜材料的晶体结构,降低界面极化电阻,提高阴极薄膜的电化学性能。