第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

362 / 2020-10-27 20:42:21

溅射纳米多孔CrN薄膜电极的超电容特性:薄膜厚度与电容的关系

CrN薄膜；AFM；比表面积，厚度

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薄膜电极的厚度和比表面积是影响其电化学性能的重要因素，一般情况下，由于离子可及表面积的减小和离子传输路径的增加，薄膜电极的比电容随电极厚度和质量负载的增加而衰减。为此，本文主要以直流反应磁控溅射的方法制备厚度200~7000 nm的CrN薄膜。利用原子力显微镜(AFM)模拟计算，计时电位法计算的方法得到不同厚度的CrN薄膜的比表面积。探究薄膜厚度与比表面积之间的关系及薄膜厚度对薄膜超级电容性能的影响规律。结果表明：AFM模拟计算结果与计时电位实验结果均表明CrN薄膜的比表面积随着厚度的增加而增加。电化学动力学结果表明，CrN薄膜厚度为650 nm,比表面积约为15μm²的时候，具有较佳的电容性（电容贡献值为 85.3%）。而当CrN薄膜循环20000次，它的充放电循环效率保持为初始值的94%。