一种高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜及其制备方法

技术特征：
1.一种高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜，其特征在于：所述铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的化学通式为ca
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cr
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cd
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，0.0<x≤0.2。2.根据权利要求1所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜，其特征在于：所述铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的化学通式为ca
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，0.05≤x≤0.15。3.如权利要求2所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于：首先利用溶胶凝胶法制备钙、镉、铬、铜、钛的溶液，合成溶胶；其次，在pt/ti/sio2/si基底上，利用浸渍提拉法制备凝胶薄膜；最后在一定的温度和气氛下热处理得到薄膜。4.如权利要求3所述的铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下：(1)溶胶的制备：分别制备得到钙铬镉溶液、铜溶液和钛溶液，将溶液混合均匀后陈化，得到前驱体溶胶；(2)凝胶膜的制备：将前驱体溶胶利用浸渍提拉法在pt/ti/sio2/si基底上制备得到凝胶薄膜，随后将凝胶薄膜放入烘箱中烘干，重复上述步骤4～6次；(3)薄膜的热处理：将步骤(2)得到的薄膜在一定的温度和气氛下进行热处理，得到ca
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薄膜。5.根据权利要求2所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中钙镉铬溶液的制备步骤如下：在湿度小于30％的手套箱内，先向试剂a中加入丙酸络合剂，再加入乙醇溶剂，搅拌溶解得到溶液a，溶液中试剂a：络合剂：醇溶剂的摩尔比为1：(2～4)：(10～40)，试剂a为按化学计量比的醋酸钙、醋酸镉和醋酸铬混合物。6.根据权利要求2所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中铜溶液的制备步骤如下：在湿度小于30％的手套箱内，先向醋酸铜加入丙酸络合剂，再加入乙醇溶剂，40-50℃加热条件下搅拌得到溶液b；溶液中醋酸铜：络合剂：乙醇溶剂的摩尔比为1：(3～10)：(10～40)。7.根据权利要求2所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中钛溶液的制备步骤如下：在湿度小于30％的手套箱内，先向钛酸四丁酯加入络合剂冰醋酸，搅拌后再加入乙醇溶剂，继续搅拌得到溶液c，溶液中钛酸四丁酯：冰醋酸：乙醇溶剂的摩尔比为1：2：(10～30)。8.根据权利要求4-7任一项所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中前驱体溶胶中钙镉铬、铜和钛金属离子的摩尔比为1:3:4，溶液中金属离子总浓度控制在1.5～2mol/l。9.根据权利要求8所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将清洗烘干后的基片通过提拉机缓慢浸入到制备好的前驱体溶胶中，静置30～40s，提拉速率为8～10cm/分钟，匀速地将基片提拉出溶胶液面，随后在100～150℃和200～250℃分别保温10～15分钟。10.根据权利要求8所述的高储能密度铬和镉掺杂钛酸铜钙薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)热处理的具体步骤为：
①
从室温以2℃/分钟升温至500～600℃，空气气氛中保温1～2小时；
②
从500℃以1℃/分钟升温至800～820℃，氧气气氛中保温2～3小时，之后停止通气，随炉冷却至室温。

技术总结
本发明公开了一种高储能密度镉和铬掺杂钛酸铜钙薄膜及其制备方法，该薄膜材料由Ca


技术研发人员：薛人中 赵柳洋 苏玉玲 杨坤 陈子阳 袁春雨 曹斌彬 肖怡帆
受保护的技术使用者：郑州轻工业大学
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/11/15