[發(fā)明專利]一種摻雜金屬元素提高無機(jī)無鉛CsSnI3

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110546449.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN113372012A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋曼齡;田博海;盧岳;胡敬聰;張澤宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C17/22
• 分類號(hào): C03C17/22;C01G19/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種摻雜金屬元素提高無機(jī)無鉛CsSnI3鈣鈦礦穩(wěn)定性的方法，其特征在于：該方法的具體實(shí)施步驟如下：

步驟1)利用Goldschmidt容忍因子公式：t＝(r(A)+r(X))/√2(r(B)+r(X))來調(diào)節(jié)CsSbI3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其中r(A)、r(B)、r(X)分別為A、B、X三種離子的半徑；容忍因子取值范圍應(yīng)為0.81t1.11；利用小離子半徑的金屬離子摻雜從而改變CsSnI3鈣鈦礦晶胞參數(shù)，改善鈣鈦礦材料性能通過摻雜Li,Be,Na,Mg,Al,K,Ca,Ga,Ge,Rb,Sr,In,Sn,Sb,Zn,Mn,Ba,Tl,Pb,Bi陽離子以及過渡金屬和其它+1,+2,+3或+4價(jià)的離子中的至少一種；

步驟2)使用有機(jī)溶劑合成CsSnI3鈣鈦礦前驅(qū)體溶液；然后通過旋涂法、水熱合成法或定向凝固法鈣鈦礦合成方法合成鈣鈦礦薄膜或合成粒徑在10nm～100mm的鈣鈦礦單晶，在氮?dú)馐痔紫渲型瓿桑ㄟ^該方法形成CsSnI₃鈣鈦礦材料；

步驟3)根據(jù)鈣鈦礦材料的要求，在完成步驟2)的基礎(chǔ)上，重復(fù)1)～2)的過程，最終得到符合性能要求的CsSnI₃鈣鈦礦材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜金屬元素提高無機(jī)無鉛CsSnI3鈣鈦礦穩(wěn)定性的方法，其特征在于：所述的鈣鈦礦合成方法包括一步法、兩步法、溶液合成、蒸鍍、化學(xué)氣相沉積、溶膠凝膠合成、水熱/溶劑熱合成、電解合成、定向凝固工藝、化學(xué)氣相沉積、低溫固相合成、熱壓燒結(jié)以及放電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜金屬元素提高無機(jī)無鉛CsSnI3鈣鈦礦穩(wěn)定性的方法，其特征在于：所述的摻雜手段包括溫?cái)U(kuò)散、離子注入、化學(xué)催化分解、碰撞電離法、光電離法、熱電離法、等離子法、電解法、化學(xué)電離法、氣相沉積法或Plasma電離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜金屬元素提高無機(jī)無鉛CsSnI3鈣鈦礦穩(wěn)定性的方法，特征在于：在CsSnI₃鈣鈦礦材料中，其中摻雜的元素包括,Na,K,Rb,s,Fr，Ag，C,Si,Ge,Sn,Pb，Ca，Sc，Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，As，Se，Sb，Bi，In，Te，Po，Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra，Zr，Nb，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Ga，Tb，Dy，Ho，Er，Tm以及過渡金屬和其它+1，+2，+3，+4價(jià)的離子或分子中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜金屬元素提高無機(jī)無鉛CsSnI3鈣鈦礦穩(wěn)定性的方法，特征在于：步驟3)的重復(fù)1)～2)的過程是一次或多次，并且按照應(yīng)用領(lǐng)域來修改每一次處理過程的參數(shù)。