Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 39: Oxide und Isolatoren II
O 39.4: Vortrag
Freitag, 28. März 2003, 12:00–12:15, FOE/ORG
Photoelektronenspektroskopische Untersuchungen der Änderung der elektronischen Struktur dünner V2O5-Schichten durch Li- und Na-Interkalation — •Andreas Thissen, Qi-Hui Wu, David Ensling, Javier Fernandez-Madrigal und Wolfram Jaegermann — Technische Universität Darmstadt, Institut für Materialwissenschaft, 64287 Darmstadt
V2O5 hat vielversprechende Perspektiven als Kathodenmaterial für Dünnschichtbatterien. Durch die Auslagerung von Li oder Na aus einem Anodenmaterial und Interkalation in das V2O5-Wirtsgitter wird die Batterie entladen. Unter Vermeidung struktureller Phasenübergänge, z.B. aufgrund zu hoher Alkalimetallkonzentrationen, ist dieser Prozeß reversibel. Die Li- und Na-Interkalation führt zu einem Ladungstransfer zum oxidischen Wirtsgitter unter Besetzung von V3d-artigen Zuständen und somit zu einer Verschiebung des Ferminiveaus, sowie zu einer Reduktion der V-Ionen. Das rigid-band-model ist dabei nicht gültig. Daher werden mit Hilfe der Photoelektronenspektroskopie (XPS und UPS), sowie der resonanten Photoemission (ResPES) die Änderungen der elektronischen Struktur in Abhängigkeit der Alkalimetallkonzentration untersucht. Die dünnen V2O5-Schichten werden mittels PVD auf HOPG Substraten abgeschieden. Anschließend werden die Alkalimetalle aus der Gasphase angeboten. Bis zu einer Stöchiometrie von NaV2O5 werden die V-Ionen nur bis zur formalen Oxidationsstufe +4 reduziert und die Kristallstruktur wird erhalten. Durch ResPES konnte der orbitale Charakter der Valenzbandzustände eindeutig bestimmt und die partiellen Valenzbandzustandsdichten ermittelt werden.