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无机功能薄膜材料在微电子设备、化学和生物传感、能量转化及储存等方面具有重要的应用。晶体粒子的成核及生长过程显著影响无机薄膜的微结构,比如比表面积、孔隙、粒子取向性及晶体形貌等特性。水滑石(LDH)作为无机层状功能材料在催化、吸附、聚合物添加剂、药物传输、环境修复及能量储存等方面具有广泛的应用。将LDH构筑成二维薄膜材料拓宽了其性能应用。目前为止,LDH薄膜的制备方法包括原位生长、物理沉积、电化学沉积等手段,其中原位生长法制备的薄膜具有粒子与基体间结合力强、易于控制晶体取向等特点,最具应用前景。然而,水热条件下原位生长LDH薄膜存在组分局部聚集、薄膜组成不均匀等问题,这将影响到薄膜材料的性能。创新LDH薄膜的制备技术提高其应用性能具有较为重要的研究意义本论文尝试采用晶种生长法(seeded growth method,也叫做二次生长法,secondary growth method)在镍箔和泡沫镍基体上制备了NiAl-LDH薄膜,并将其用作碱性镍氢电池阳极材料,测试其电化学性质。主要的实验结果如下:(1)首先采用水热法制备了纳米NiAl-LDH晶种,晶体粒子尺寸20-30 nm左右,能够形成稳定的胶体溶液。然后,通过浸渍提拉在基体表面涂覆上LDH晶种层。最后在水热条件下进行二次生长制备LDH薄膜。论文研究了晶种法LDH薄膜的晶体组成、薄膜结构、形貌等特点,并与原位生长法制备的薄膜相比较。表征研究了薄膜随着反应时间的演化过程,推测了薄膜原位及二次生长的过程机制,发现二次生长时LDH晶种具有加速晶体晶化速率的作用,所制备的薄膜材料具有更为均匀的晶体组成。(2)论文将两种方法制备的NiAl-LDH薄膜用作镍氢电池阳极材料,测试其电化学性质,发现晶种法薄膜材料具有更好的充放电性能,更高的比放电容量及稳定性。当充放电电流密度为30 mA g-1时,晶种法薄膜的充电电压平台长而低,放电电压平台长而高,薄膜的比放电容量为216mAhg-1,而原位生长法薄膜的为173 mAh g-1。在50圈循环测试中,晶种法薄膜的比放电容量具有更高的稳定性。推测该薄膜具有更高的结晶度和均匀的组分分布,由此有利于降低质子扩散阻力,并稳定电活性材料的结构。(3)最后,本论文尝试采用晶种法制备了MgAl-LDH薄膜,使用与上述NiAl-LDH薄膜相同的二次生长制备工艺,分别在钛片及不锈钢片基体上得到了MgAl-LDH薄膜材料。通过与原位法薄膜对比,发现晶种法薄膜的晶体结晶度更高,晶型更完整,同时生长的薄膜表面晶体更密第进一步证实了LDH晶种在二次法薄膜生长过程中加速晶体晶化的作用。