極細二氧化錫奈米棒陣列於鋰離子電池及溼度感測器上的應用

Applications of Ultrathin Tin Oxide Nanorod Arrays in Lithium Ion Battery and Humidity Sensor

林庭輝(Ting-Hui Lin)

指導教授 ： 李紫原

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2012年)

摘要

本研究以 SnCl4 做為前驅物，利用簡易的水熱法在銅箔以及氧化鋁基板上合成出寬約 40-50 nm、長約 400-500 nm 的二氧化錫奈米棒陣列，並進一步的發現若在反應水溶液中添加食鹽，可使得到的二氧化錫奈米棒長度及寬度分別縮至 5-15 nm 以及 300-400 nm。
由於具有良好的一維形貌，本研究接著將合成出的極細二氧化錫棒奈米陣列應用於鋰離子電池的陽極及溼度感測器上。於鋰離子電池的表現結果中，可以發現經過1C (781 mA g-1) 100 cycle 連續充放電後的測試後，其電容量優於其他對照組 (221 mA h g-1)，並於5C (3905 mA g-1) 的高充放電速率中依然有穩定高電容量表現(216 mA h g-1)。而在溼度感測器的表現上，此極細奈米棒陣列在相對溼度 30-90 的環境中，其電阻值的對數值對相對濕度擁有相當良好的線性關係(相關係數 R2 = 0.989)，並有著相當高的靈敏度，當在此範圍內升高1 %的相對濕度，其電阻值變化可達 13.2 %，表示在此相對濕度範圍中可精準量測到環境中的相對濕度值。這些結果顯示，不論在鋰離子電池或是相對溼度的感測上，極細二氧化錫奈米棒陣列都有著相當優異的成果。

關鍵字

二氧化錫 ； 奈米棒 ； 鋰離子電池 ； 濕度感測器

參考文獻

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