鈣鈦礦是德國礦物學家古斯塔夫·羅斯(Gustav Rose)於1839年在俄羅斯中部的烏拉爾山脈發現的，他決定以他心中偉大的地質學家列夫·佩洛夫斯基(Lev Perovski)的名字命名這種礦石。礦石是常見的金屬有機化合物晶體，主要成分是鈦酸鈣(CaTiO3)。後來人們又提到鈣鈦礦電池，它不是由他發現的這種礦物材料制成，而是使用與鈣鈦礦晶體結構相似的化合物。
鈣鈦礦晶體結構示意圖
近年來，關於鈣鈦礦的研究很多，經常發表在Nature、Science等頂級期刊上。作為壹種新的明星材料，就連石墨烯也不得不承認失敗。
2021，10年10月20日，浦項科技大學的Min Gyu Kim教授、蔚山國立科學技術學院的Tae Joo Shin和Sang Il Seok的研究小組聯合報道，通過將Cl-鍵合的SnO2與含Cl的鈣鈦礦前體耦合，在SnO2電子傳輸層和鹵化物鈣鈦礦光吸收層之間形成了中間層。中間層具有原子相幹性，增強了鈣鈦礦層的電荷提取和傳輸，減少了界面缺陷。這項研究工作發表在頂級雜誌《自然》上，題為“二氧化錫電極上具有原子相幹夾層的鈣鈦礦太陽能電池”。
僅僅壹周後，2021，10年10月29日，好消息再次傳來，鈣鈦礦再次登上頂級雜誌。我們來看看吧！
鹵化鉛鈣鈦礦(LHPs)顯示出可調的帶隙、高載流子遷移率和明亮的窄帶光致發光(PL)。與傳統的矽基和二元II-VI、III-V和IV-VI半導體材料相比，這些材料在光電應用方面具有優勢。然而，為了成功的技術集成，LHPs必須克服其固有的多態性；暴露於極性溶劑、氧氣、熱和光下分解；陷阱態的存在；以及有毒重金屬離子的相分離和浸出。例如，在CsPbI3的偽立方“黑色”相(α-、β-和γ-相)中發現了適用於光伏和紅色發光二極管(led)的高光學吸收率和直接帶隙，但熱力學因素促進了它們在環境條件下向非活性鈣鈦礦“黃色”δ相的轉化(圖1A)。白光發光二極管的LHP材料將主要取決於這種紅色發射器的穩定性，並且理想地，它將結合在單個寬帶發光材料結構中。
LHP復合材料的形成可能為這些問題中的壹些提供解決方案，但是LHP的離子性質並不完全有利於復合材料的制造。引起的功能損失包括LHP的聚集和分解、與所選基質的弱界面相互作用引起的差的機械穩定性以及高濃度陷阱態的形成。金屬有機骨架(MOFs)的壹個亞家族——沸石咪唑骨架(ZIFs)的研究使人們能夠在淬火後獲得高溫ZIF液體和微孔玻璃。ZIF玻璃在孔隙率、反應性、機械剛性、延展性和光學響應方面具有獨特的物理和化學性質，並且已經被用作晶體MOFs的基質。總之，這些特性使ZIF玻璃成為應對LHP復合材料多重挑戰的首選。
二、研究成果
鹵化鉛鈣鈦礦(LHP)半導體顯示出優異的光電性能。然而，它們應用的障礙是它們的多晶型、對極性溶劑的不穩定性、相分離和對鉛離子浸出的敏感性。最近，昆士蘭大學王連洲教授和侯景偉教授的研究小組報道了液相燒結LHPs和金屬有機框架玻璃制備的壹系列可膨脹復合材料。玻璃作為LHPs的基體，可以通過界面作用有效穩定非平衡鈣鈦礦相。這些相互作用也鈍化了LHP的表面缺陷，賦予其明亮的窄帶光致發光特性，從而產生白光發光二極管。當浸入水和有機溶劑中並暴露於熱、光、空氣和環境濕度時，這種可加工的復合材料表現出高穩定性。這些特性，加上它們的鉛自隔離能力，可以實現LHP的突破性應用。相關研究工作以“鹵化鉛鈣鈦礦和金屬有機框架玻璃的液相燒結”為題發表在國際頂級期刊《科學》上。
三、圖文快遞
圖1。不同燒結溫度下(CsPbI3)0.25(agZIF-62)0.75復合材料的制備。
圖二。燒結過程中結構和結合的演變。
作者描述了壹種新的復合材料，它是通過液相燒結晶體LHP和ZIF玻璃基質制成的，並表明用於形成高性能復合材料的工業粉末加工技術可應用於化學性質不同的LHP和ZIF玻璃。zif-62 { Zn[(IM)1.95(BIM)0.05]}(IM，咪唑鹽；BIm(苯並咪唑酯)和CsPbI3首先通過機械化學合成，並顯示出預期的相變(圖1A)。然後，將25重量%的CsPbI3與ZIF-62玻璃[表示為agZIF-62，玻璃化轉變溫度(Tg)~ 304，該混合物稱為(CsPbI3)(agZIF-62)(25/75)混合。同步輻射XRD表明混合物中形成了非鈣鈦礦δ-CsPbI3相。將混合物在不同溫度下(最高350℃)燒結，然後在流動的氬氣(氬氣)下用液氮淬火(稱為低溫淬火)。得到的復合材料稱為(CsPbI3)0.25(agZIF-62)0.75，表現出與亞穩g-CsPbI3壹致的XRD特征，其強度隨著燒結溫度的升高而逐漸增加(圖1B)。在燒結過程中觀察到可忽略不計的重量損失。
圖3。300燒結法制備的(CsPbI3)0.25(agZIF62)0.75復合材料的相分布。
圖4。復合材料的穩定性和光學性能。
最後，由CsPbX3(X = Cl、Br和混合鹵化物離子)和agZIF-62形成復合陣列，顯示具有窄PL峰的寬色域(圖4、B和C)。對於所有CsPbX3復合材料，無論是在合成期間還是在相同的燒結處理之後，它們的絕對光致發光強度都比相應的純CsPbX3樣品高至少兩個數量級。這些特性，加上高加工性(圖4D)，使這些單片材料成為白光發光二極管的理想候選材料。
四。結論與展望
動詞 （verb的縮寫）文學
文獻鏈接:https://www . science . org/doi/10.1126/science . abf 4460。
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