[發明專利]一種鍺鎵納米線及其原位生長方法有效
| 申請號： | 201810124315.5 | 申請日： | 2018-02-07 |
| 公開（公告）號： | CN108315770B | 公開（公告）日： | 2019-08-16 |
| 發明（設計）人： | 孟祥東;于兆亮;王多;李海波;孫萌;尹默;袁夢 | 申請（專利權）人： | 吉林師范大學 |
| 主分類號： | C25C5/02 | 分類號： | C25C5/02;B22F1/00;H01M4/38;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人： | 劉奇 |
| 地址： | 136000 吉*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 納米線 工作電極 原位生長 恒壓電沉積 電解液 三電極電化學體系 表面原位生長 電池循環性能 陽極 倍率性能 參比電極 離子液體 對電極 納米球 純鍺 水氧 生長 | ||
1.一種鍺鎵納米線的原位生長方法，包括以下步驟：
在水氧含量低于2ppm的環境中，將GaCl3、GeCl4和離子液體混合，得到電解液；所述離子液體選自1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺酰)亞胺鹽、1-丁基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺酰)亞胺鹽或N-丁基-N-甲基哌啶雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽；
采用包括工作電極、對電極和參比電極的三電極電化學體系將所述電解液在55～65℃、-1.4～-1.6V的條件下恒壓電沉積鎵，在所述工作電極的表面得到鎵納米球；繼續在55～65℃、-2～-2.3V的條件下恒壓電沉積生長鍺，在所述工作電極的表面原位生長鍺鎵納米線。
2.根據權利要求1所述的原位生長方法，其特征在于，所述電解液中GaCl3的濃度為0.09～0.11mol/L；GeCl4的濃度為0.09～0.11mol/L。
3.根據權利要求1所述的原位生長方法，其特征在于，所述工作電極為ITO基片或銅基片，所述參比電極為銀絲，所述對電極為鉑片。
4.根據權利要求1所述的原位生長方法，其特征在于，獲取所述恒壓電沉積鎵和所述恒壓電沉積生長鍺時所需電壓的方法包括以下步驟：
在水氧含量低于2ppm的環境中，將GaCl3和離子液體混合，得到GaCl3電解液；將GeCl4和離子液體混合，得到GeCl4電解液；
采用包括工作電極、對電極和參比電極的三電極電化學體系將所述GaCl3電解液和GeCl4電解液分別進行循環伏安曲線掃描，所得循環伏安曲線中鎵的還原電壓為恒壓電沉積鎵時的電壓，所得循環伏安曲線中鍺的還原電壓為恒壓電沉積生長鍺時的電壓。
5.根據權利要求1所述的原位生長方法，其特征在于，恒壓電沉積所述鎵的時間為30～60s；恒壓電沉積生長所述鍺的時間為150～300s。
6.根據權利要求1或5所述的原位生長方法，其特征在于，所述鎵納米球為液體納米球，所述鎵納米球的粒徑為50～200nm。
7.權利要求1～6任一項所述原位生長方法得到的鍺鎵納米線，其特征在于，化學組成上包括單質鍺和單質鎵。
8.根據權利要求7所述的鍺鎵納米線，其特征在于，所述鍺鎵納米線中單質鍺和單質鎵的原子比為(4～9)：1。
9.根據權利要求7或8所述的鍺鎵納米線，其特征在于，所述鍺鎵納米線的直徑為100～200nm，長度為2.2～2.5μm。
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