Preparation of nanoporous oxide layers in the process of pulsed anodization of metallic tin

Abstract

Tlenki cyny ze względu na swoje właściwości znajdują szerokie zastosowanie jako sensory gazów czy też katalizatory. Trwają również badania nad wykorzystaniem ich nanoporowatych struktur jako materiału anodowego w akumulatorach litowo-jonowych. Anodowe utlenianie jest stosunkowo tanią i wydajną metodą otrzymywania nanostruktur. Uzyskano warstwy tlenku na powierzchni metalu, poprzez anodyzację prowadzoną w 0,3 M roztworze kwasu szczawiowego w temperaturze pokojowej. Proces utleniania prowadzono w sposób pulsacyjny przykładając określoną różnice potencjałów na 50 ms, po której następowała 500 ms przerwa, cykl powtórzono 900 razy. Zbadano również wpływ przyłożonego potencjału na tworzenie się struktur. Tworzenie dobrych jakościowo warstw zachodziło w określonym zakresie wartości różnicy potencjałów. Otrzymane nanoporowate struktury charakteryzowały się wysokim stopniem otwartości, w przeciwieństwie do warstw uzyskanych anodyzacją ciągłą.Tin oxides due to their properties are widely used as gas sensors or catalysts. Research is being carried out into the use of nanoporous structures as anode material in lithium-ion batteries. Anodic oxidation is relatively cheap and efficient method of obtaining nanostructures. Oxide layer was obtained on the metal surface by anodization in a 0.3 M oxalic acid solution at room temperature. The oxidation was conducted by applying specific potential differences for 50ms, followed by 500ms break, the cycle was repeated 900 times. The effect of the applied potential on the formation of the structures was also examined. Creating good quality layers occurred within a specific range of values of the potential difference. The resulting nanoporous structures were characterized by a high degree of pore opening, in contrast to the layers formed with continuous anodization