阳离子插层是优化金属氧化物电子结构的一种有效方法,但通过控制离子运动来调节插层结构和电导率是很困难的。
在这里,东华大学Jianhua Yan报道了一种可视化的拓扑化学合成策略,以控制插层路径和结构,实现在室温下一分钟内快速合成柔性导电金属氧化物薄膜。
文章要点
1)研究人员以柔性二氧化钛纳米纤维薄膜为原型,设计了三种电荷驱动模型来实现锂离子在二氧化钛晶格中的缓慢嵌入(um/S)、快速嵌入(mm/S)和超快嵌入(cm/S)。
2)Li+的嵌入使TiO2膜的颜色发生实时变化,从白色到蓝色再到黑色,对应于LixTiO2层和LixTiO2-δ层的结构,电导率从0提高到1和40 S/m。
本工作实现了大规模、快速地合成具有可调导电性的柔性TiO2光纤维薄膜,并有望将合成扩展到其他导电金属氧化物薄膜。
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Zhang, Y., Zhang, X., Pang, Q. et al. Control of metal oxides’ electronic conductivity through visual intercalation chemical reactions. Nat Commun 14, 6130 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-41935-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41935-x