[发明专利]采用库伦滴定测试氧化物薄膜氧空位浓度变化的方法

权利要求书

1.一种采用库伦滴定测试氧化物薄膜氧空位浓度变化的方法，其特征在于，包括：

(1)在镀有集电极网的电解质衬底上生长第一氧化物薄膜，构建以所述第一氧化物薄膜作为正电极的电化学电池，所述集电极网和所述第一氧化物薄膜设在所述电解质衬底的同一侧；

(2)对所述电化学电池施加不同的偏压，得到所述第一氧化物薄膜的电流随时间变化的曲线，积分，得到在所述偏压下引起的所述第一氧化物薄膜的电荷量的变化，通过公式(1)计算得到所述第一氧化物薄膜的氧空位浓度的变化；对所述电化学电池施加不同的偏压时的温度为400℃-800℃；

其中，为所述第一氧化物薄膜的氧空位浓度的变化值，C为所述第一氧化物薄膜中电荷量的变化，F为法拉第常数，96485.3/mol，V_film为所述第一氧化物薄膜的体积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述集电极网的材料为Pt或者Au。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述集电极网的网格形状为矩形，相邻网格的间距为5μm-100μm，单个网格的宽度为5μm-50μm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解质衬底的材料为Y_xZr_1-xO_1.92、YAlO₃、LaAlO₃、SrTiO₃、TbScO₃、NdGaO₃、GdScO₃、(La_xSr_1-x)(Al_yTa_1-y)O₃或(La_xSr_1-x)(Ga_yMg_1-y)O_3-δ；

任选地，所述电解质衬底的厚度为0.2mm-1mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用脉冲激光沉积法、磁控溅射沉积法或者原子层沉积法生长所述第一氧化物薄膜；

任选地，所述第一氧化物薄膜的厚度为20nm-300nm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氧化物薄膜的生长温度为500℃-850℃，生长腔室中的氧分压为0.001Torr-0.1Torr。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氧化物薄膜的材料为Pr_xCe_1-xO_2-δ、Sm_xCe_1-xO_2-δ、Gd_xCe_1-xO_2-δ、La₂NiO_4+δ或La_1-xSr_xCoO_3-δ。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电化学电池的构型为第一氧化物薄膜/镀有集电极网的电解质衬底/第二氧化物薄膜或者第一氧化物薄膜/镀有集电极网的电解质衬底/多孔银或者第一氧化物薄膜/镀有集电极网的电解质衬底/多孔铂，所述第二氧化物薄膜设在所述电解质衬底的远离所述第一氧化物薄膜的一侧。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏压范围-1V-1V。