Ex-situ IR monitoring of sol-gel V₂O₅ films during intercalation/deintercalation of Li⁺ ions

• Autorzy: Vuk A. S. , Jese R. , Orel B. , Liberatore M. , Decker F.

Warianty tytułu

PL

Monitorowanie techniką podczerwieni ex-situ błon zolowo-żelowych V₂O₅ podczas procesów interkalacji/deinterkalacji jonów Li⁺

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Intercalation of Li+ ions in sol-gel V_{2 O 5 films in l mol L^-1 LiCIO4 propyIene carbonate electrolyte was studied by two ex-situ IR spectroelectrochemical techniques: transmissionIR transversal optical-TO-modes) and near grazing incidence angle (NGIA) (longitudinal optica!-LO-modes). Intercalation was performed galvanostatically in steps of 0.25 in the range of the intercalation coefficient 0 ≤x ≤3.00 in LixV2O5. After each intercalation, deintercalation was performed. Intercalation influenced the vanadyl (V-O^A) stretching (1035-920 cm^{-1, bridging (V-OB-V) stretching (920-750cm-1 and 3V-Oc stretching of the oxygen Oc in the double chains bound to three vanadium atoms. The TO spectra enabled some correlations between the lithiated phases (α ε δ γ-, ...) and the IR bands. To the α-phasc, for example, in the TO spectra may be ascribed the red-shift of the vanadyl V-O A stretching (Blu || c) from 1013 to 1011 cm-1 and the blue-shift of the 3V-O C stretching(B2U || b) from 507 to 510 cm-1. Polaron absorption due to hopping of electrons betweenV4+/V5+ sites also started to appear. For Lix<V2O5 films with x = 2.00 and 3.00, strong bandswere found in the TO spectra at 580 and 480 cm-1, respectively. Intercalation above x = 2.50 led to amorphisation of the structure.}}

PL

Badano interkalac je jonów Li wbiony zol-żel V_{2 O 5 w węglanie propylenu.Badanie prowadzono ex-situ dwoma technikami IR: wertykalną(transmisyjną) i horyzontalną (blisko kretę podanie 90°). Interkalację prowadzono galwanostatycznie w krokach o długości 0.25 w zakresie współczynnika interkalacji 0 ≤x ≤3.00 in LixV2O5. Po każdym wprowadzeniu jonów litu, matrycę oczyszczano. Wprowadzenie jonów litu powodowało zmiany w szeregu pasm w widmie. W technice wertykalnej była wyraźna korelacja między rodzajem fazy zawierającej lit phases (α ε δ γ-, ...) i pasmami w podczerwieni. Pojawiła się absorpcja związana z przeskokiem elektronów w układzie V4W5+. Dla błon betweenV⁴⁺/V⁵⁺ pojawiiy się silne pasma przy 580 i 480 ^{-1. Interkalacja powyżej x = 2,50 prowadziła do amorfizacji struktury.}}

Słowa kluczowe

EN

V2O5 film; infrared spectroscopy; spectroelectrochemistry; electrochromism; intercalation

PL

błona V2O5; spektroskopia w podczerwieni; spektroelektrochemia; interkalacja

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, No. 1
• Strony: 179--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49

Twórcy

autor

Vuk A. S.

• National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19, SI- 1000 Ljubljana, Slovenia

autor

Jese R.

• National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19, SI- 1000 Ljubljana, Slovenia

autor

Orel B.

• National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19, SI- 1000 Ljubljana, Slovenia

autor

Liberatore M.

• Dipartimento di Chimica and INFM, Universita degli Studi di Roma „La Sapienza” Piazzale Aldo Moro 5,I- 00186 Roma, Italy

autor

Decker F.

• Dipartimento di Chimica and INFM, Universita degli Studi di Roma „La Sapienza” Piazzale Aldo Moro 5,I- 00186 Roma, Italy

Bibliografia

• 1. Kumagai N.,Tanno K.,Nakajima T. andWatanabe N., Electrochim. Acta, 28, 17 (1983).
• 2. Cava R.J., Santoro A., Murphy D.W., Zahurak S.M., Fleming R.M., Marsh P. and Roth R.S., J. Solid State Chem. 65, 63 (1986).
• 3. Cocciantelli J.M., Doumerc J.P., Pouchard M., Broussely M. and Labat J., J. Power Sources, 34, 103(1991).
• 4. Delmas C., Brèthes S. and Mènètrier M., J. Power Sources, 34, 113 (1991).
• 5. Galy J., 1 Solid State Chem., 100, 229 (1992).
• 6. Cocciantelli J.M., Mènètrier M., Delmas C., Doumerc J.P., Pouchard M. and Hagenmuller P., Solid State Ionics, 50, 99 (1992).
• 7. Delmas C., Cognac-Auradou H., Cocciantelli J.M., Mènètrier M. and Doumerc J.P., Solid State Ionics, 69, 257 (1994).
• 8. Cocciantelli J.M., Mènètrier M., Delmas C., Doumerc J.P., Pouchard M., Broussely M. and Labat J., Solid State Ionics, 78, 143 (1995).
• 9. West K,, Zachau-Christiansen B., Jacobsen T and Skaarup S., Solid State Ionics, 76, 15 (1995).
• 10. Vivier V. and Farcy J., Pereira-Ramos J.P., Electrochimica Acta, 44, 831(1998).
• 11. Meulenkamp E. A., van Klinken W. and Schiatmann A. R., Solid State Ionics, 126, 235 (1999).
• 12. Rozier P., Savariault J. M. and Galy J., Solid State Ionics, 98, 133 (1997).
• 13. Granqvist C. G., Handbook of Inorganic Electrochromic Materials, Elsevier, Amsterdam (1995).
• 14. Opara Krašovec U., Šurca Vuk A. and Orel B., Sol. Energy Mater & Sol Cells., 73, 21 (2002).
• 15. Šurca A., Orel B.. Dražič G. and Pihlar B., J. Electrochem. Soc.. 146, 232 (1999).
• 16. Šurca Vuk A., Benčič S., Orel B. and Decker F., J. Sol-Gel Sci. Technol., 23, 53 (2002).
• 17. Scarminio J., Talledo A., Andersson A. A., Passerini S. and Decker F., Electrochim. Acta, 38, 1637 (1993).
• 18. Talledo A. and Granqvist C,G., J. Appl. Phys., 77, 4655 (1995).
• 19. Wang X.J., Li H.D., Fei Y.J., Wang X., Xiong Y.Y., Nie Y.X. and Feng K.A., Applied Surface Science, 177, 8 (2001).
• 20. Benmoussa M., Ibnouelghazi E., BennounaA. and Ameziane E.L., Thin Solid Films, 265, 22 (1995).
• 21. Green M. and Pita K.. J. Appl. Phys., 81, 3592 (1997).
• 22. Baddour-Hadjean R., Golabkan V., Pereira-Ramos .J.P., Mantoux A. and Lincot D., J. Raman Spectr., 33, 631, (2002).
• 23. Cazzanelli E., Mariotto G., Passerini S. and Smyrl W.H., J. Non-Cryst. Solids, 208, 89 (1996).
• 24. Livage J., Solid State Ionics, 86-88, 935 (1996).
• 25. Enjalbert R. and Galy J., Acta Cryst, C42, 1467 (1986).
• 26. Šurca A. and Orel B., Electrochim Acta, 44, 3051 (1999).
• 27. Talledo A. and Granqvist C.G., J. Phys. D: Appl. Phys., 27, 2445 (1994).
• 28. Šurca Vuk A., Opara Krašovec U., Orel B. and Colomban Ph., J. Electrochem. Soc., 148, H49 (2001).
• 29. Šurca Vuk A., Orel B. and Dražič G., J. Solid State Electrochem., 5, 437 (2001).
• 30. Bootz B., Finkenrath H., Franz G. and Uhle H., Solid State Comm., 13, 1477 (1973).
• 31. Clauws P. and Vennik J., Phys. Stat. Sol. (b), 76, 707 (1976).
• 32. Abello L., Husson E., Repelin Y. and Lucazeau G., Spectrochim. Acta, 39A, 641 (1983).
• 33. Clauws P., Broeckx J. andVennik J., Phys. Stat. Sol. (b). 131, 459 (1985).
• 34. Murphy D. W., Christian P. A., DiSalvo F. J. and Waszczak J. V, Inorganic Chem., 18, 2800 (1979).
• 35. Steger W.E., Teubner: Texte Phys., 20, 164 (1988).
• 36. Sato Y., Nomura T., Tanaka H. and Kobayakawa K., J. Electochem. Soc., 138, L37 (1991).
• 37. Liu Y.-J., Cowen J.A., Kaplan T.A., DeGroot D. C., Schindler J., Kannewurf C.R. and Kanatzidis M.G., Chem. Mater., 7, 1616 (1995).
• 38. Zhang X. and Frech R., J. Electrochem. Soc., 145, 847 (1998).
• 39. Tranchant A., Blengino J.M., Farcy J. and Messina R., J. Electrochem. Soc., 139, 1243 (1992).
• 40. Park H.-K.. Smyrl W.H. and Ward M.D., J. Electrochem. Soc., 142, 1068 (1995).
• 41. Levi M.D., Lu Z. and Aurbach D., J. Power Sources, 97-98, 482 (2001).
• 42. Talledo A. and Granqvist C.G., Appl. Phys. A, 60, 521 (1995).
• 43. Sema C.J., Ocańa M. and Iglesias J.E., J. Phys. C: Solid State Phys, 20, 473 (1987).
• 44. Chirayil T., Zavalij P. and Whittingham M. S., Solid State Ionics, 84, 163 (1996).
• 45. Fabbri G. and Baraldi P., Anal. Chem., 44, 1325 (1972).
• 46. Tarte P., Spectrochim. Acta, 20, 238 (1964).
• 47. Hase Y. and Yoshida I. V. P, Spectrochim. Acta, A35, 377 (1979).
• 48. Pigorsch E. and Steger W.E., Phys. Stat. Sol. (a), 117, Kl89 (1990).
• 49. Almeida E.C., Abbate M. and Rosolen .I.M., Solid State Ionics, 140, 241 (2001).