42
a/ Tại điện cực dương:
Sự xen vào của ion Liti xảy ra là do sự khử của cỏc thành phần điện phõn tại bề mặt điện cực. Phản ứng này được gọi là lớp chuyển tiếp rắn - điện phõn (lớp chuyển tiếp khụng gian) và cỏc phản ứng xảy ra từ cỏc chất điện phõn cú trạng thỏi nhiệt động ổn định. Quỏ trỡnh đú diễn ra liờn tục cho đến khi bề mặt điện cực được bao bọc hoàn toàn và độ dày lớp chuyển tiếp xuất hiện ớt nhất đủ để tạo ra hiệu ứng xuyờn hầm của cỏc điện tử. Cỏc điều kiện mà từ đú pin được tạo thành quyết định cỏc tớnh chất và độ dày của lớp chuyển tiếp, độ dày của lớp chuyển tiếp cú thể thay đổi (15 900 Å) trờn cựng một điện cực. Sự tạo thành lớp chuyển tiếp ổn định là điều kiện quyết định tới phẩm chất của pin [32, 55]. Tớnh chất của lớp chuyển tiếp ảnh hưởng đến một số yếu tố quan trọng của pin như trong quỏ trỡnh sử dụng: độ an toàn, hiện tượng tự phúng, dung lượng pin và việc sử dụng pin ở nhiệt độ thấp cũng như nhiệt độ cao ...
b/ Tại điện cực õm:
Cả vật liệu õm cực và dung dịch điện phõn cũng đúng vai trũ quyết định tới quỏ trỡnh tạo thành lớp chuyển tiếp và cỏc tớnh chất húa học của chỳng. Cỏc phản ứng với cỏc thành phần khỏc nhau tại cỏc bề mặt điện cực là vụ cựng quan trọng trong việc tỡm hiểu rừ hơn về sự tạo thành lớp chuyển tiếp và khống chế cỏc tớnh chất của nú, đồng thời nõng cao phẩm chất của pin [9, 10, 12, 33, 63, 71, 91]. Nếu khụng cú lớp chuyển tiếp, sẽ rất nguy hiểm bởi cỏc phõn tử dung mụi cũng tham gia vào quỏ trỡnh điền kẽ và dẫn tới sự phỏ hủy cấu trỳc graphit (trúc vỏ, búc lớp...). Lớp chuyển tiếp cũng quyết định nhiệt độ hoạt húa trong pin, độ an toàn của pin trong quỏ trỡnh sử dụng và cỏc phẩm chất của pin.
Kết luận chương 1
1. Sự kết hợp giữa vật liệu hữu cơ và vụ cơ cấu trỳc nanụ được phõn chia thành hai dạng:
+ Chuyển tiếp dị chất lớp kộp (bilayer heterojunction). + Chuyển tiếp dị chất khối (bulk heterojunction)
43
Nồng độ, hỡnh dạng, kớch thước, bản chất húa học, sự phõn bố, chiều dày màng... của cỏc hạt nanụ vụ cơ là cỏc yếu tố ảnh hưởng đến tớnh chất và hiệu suất của linh kiện quang điện tử.
2. Cỏc cỏch để nõng cao hiệu suất phỏt quang và tuổi thọ cho OLED:
– Thiết kế cỏc linh kiện đa lớp, ngoài lớp phỏt quang (EML) cũn cú cỏc lớp truyền lỗ trống (HTL) và lớp truyền điện tử (ETL).
– Sử dụng vật liệu lai nanụ kết hợp giữa cỏc polymer phỏt quang và cỏc nanụ tinh thể vụ cơ.
3. Việc sử dụng những hạt nanụ vụ cơ cú thể đúng vai trũ làm những tõm hoạt động quang - điện, tại mặt biờn tiếp giỏp giữa cỏc hạt nanụ vụ cơ với bỏn dẫn hữu cơ sẽ xảy ra sự phõn tỏch exciton hỡnh thành cỏc hạt tải điện tại đú, dẫn đến làm tăng hiệu suất chuyển húa của pin mặt trời lai nanụ.
4. Pin ion liti cú cấu tạo cơ bản bao gồm lớp vật liệu điện ly được kẹp giữa cỏc lớp vật liệu điện cực dương và điện cực õm tạo thành cỏc lớp chuyển tiếp dị chất. Cỏc phản ứng xảy ra tại cỏc bề mặt điện cực là vụ cựng quan trọng trong việc tỡm hiểu rừ hơn về sự tạo thành lớp chuyển tiếp và khống chế cỏc tớnh chất điện húa của nú nhằm nõng cao phẩm chất của pin.
Việc nghiờn cứu sõu hơn cỏc tớnh chất của cỏc loại chuyển tiếp dị chất cấu trỳc nanụ cho phộp nõng cao hiểu biết về nhúm vật liệu này. Qua đú cú thể cải tiến cụng nghệ chế tạo nhằm hoàn thiện cấu trỳc của vật liệu và linh kiện để nhận được cỏc tớnh chất mong muốn, nõng cao hiệu suất và hạ giỏ thành của linh kiện.
44
Chương 2.
CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU CHỨA CHUYỂN TIẾP DỊ CHẤT CẤU TRÚC NANễ