CN117229055A - 一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜及其制备方法，包括以下步骤：S1、将稀土盐与镍盐溶于有机溶剂中，然后在70～85℃下加热搅拌均匀，得到前驱体溶液；S2、将基底加热至35～45℃，并将前驱体溶液多次旋涂于预加热的基底上，得到薄膜样品；S3、将薄膜样品在空气环境下退火处理，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜。本发明的方法利用热辅助旋涂技术制备高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜，且制备的薄膜具有很好的结晶性，解决了传统旋涂工艺在旋涂过程中溶液利用率不高以及制备条件苛刻的问题。
Description
技术领域
本发明涉及钙钛矿薄膜技术领域，具体涉及一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜及其制备方法。
背景技术
钙钛矿稀土镍酸盐是众多钙钛矿材料中的一种，其分子式为RNiO3，其中，R为La、Nd等镧系稀土元素。钙钛矿型稀土镍酸盐材料由于存在晶格、电荷、自旋和轨道等多种自由度相互作用从而呈现出了金属绝缘体转变(MIT)特性。金属绝缘体转变(MIT)是指当改变材料的外界环境因素，如温度、电场、光、压力等条件，材料自身的电阻性质会发生巨大变化，引发从低电阻金属态至高电阻绝缘态的相变。随着R离子半径的减小，RNiO3结构的容忍因子t越来越小，NiO6八面体发生倾斜和扭转的程度越来越大，导致晶体结构畸变的程度不断增加，最终导致发生金属-绝缘体转变的临界温度越来越高。基于以上特性，钙钛矿稀土镍酸盐可广泛应用于光电子学、传感、燃料电池、电阻开关及突触晶体管等领域。
目前，稀土镍酸盐的合成方法主要有分子束外延(MBE)、射频磁控溅射(RFSputtering)、脉冲激光沉积(PLD)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)、溶胶凝胶法(Sol-Gel)，生长在LaAlO3(LAO)、SrTiO3(STO)、(La,Sr)(Al,Ta)O3(LAST)等钙钛矿单晶基底上。溶胶凝胶法是利用旋涂的方法将前驱体溶液直接旋涂在基底上进行薄膜的制备，不需要在真空环境中进行，与其他方法相比合成效率得到了提升，工艺更为简单，成本更加低廉，同时还具有薄膜厚度均匀、化学组分容易控制、各种元素可以达到分子量级的混合等优点，因此溶胶凝胶法制膜技术具有广阔的工艺应用价值。然而，传统的溶胶凝胶法旋涂过程中由于直接旋涂在基底上导致前驱体溶液的利用率不高，容易造成溶液的浪费；此外，由于稀土镍酸盐结晶反应的吉布斯自由能(△G)大于零，传统的溶胶凝胶法制备稀土镍酸盐薄膜往往需在高氧压力下退火，以制备出相应性能的稀土镍酸盐薄膜；而且制备稀土镍酸盐薄膜需要在LaAlO3(LAO)、SrTiO3(STO)、(La,Sr)(Al,Ta)O3(LAST)等钙钛矿单晶基底辅助沉积，否则无法结晶成相。
发明内容
为了解决传统旋涂工艺在旋涂过程中溶液利用率不高以及制备条件苛刻的问题，本发明的目的在于提供一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜及其制备方法。
本发明提供了一种制备稀土镍酸盐薄膜的新工艺，为钙钛矿薄膜的制备提供了新思路。本发明利用热辅助旋涂技术制备高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜，且制备的薄膜具有很好的结晶性。与传统的旋涂工艺相比，本发明的方法首先对基底进行预加热，然后利用加热旋涂可以让滴加的溶液尽可能多地沉积在基底上而不易脱落，能够有效提高溶液的利用率，减少废液对环境的污染，降低规模生产成本。
本发明的方法只需要在空气中退火，便可以制备出性能良好的稀土镍酸盐薄膜，不需要在高氧压力下退火。本方法可以在硅、玻璃、ITO等非钙钛矿单晶基底上制备稀土镍酸盐薄膜。本方法制备条件简单，操作方便，适于推广应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将稀土盐与镍盐溶于有机溶剂中，然后在70～85℃下加热搅拌均匀，得到前驱体溶液；
S2、将基底加热至35～45℃，并将前驱体溶液多次旋涂于预加热的基底上，得到薄膜样品；
S3、将薄膜样品在空气环境下退火处理，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜。
本发明中的热旋涂工艺主要是通过热源加热硅片和金属托盘至35～45℃，有助于提高前驱体溶液与基底之间的结合力；还有利于增加薄膜上的纳米孔洞，这些孔洞可以提供丰富的化学反应位点；而且热辅助旋涂制备的NdNiO3薄膜相比于室温制备的具有更好的结晶性。
进一步，S3中，所述退火处理是在280～320℃加热0.5～1h，然后升温至600～800℃加热6～12h。
更进一步，升温速率为10～30℃/min。
进一步，S1中，所述稀土盐中的稀土金属为La、Pr、Nd中的任意一种或多种组合。
更进一步，S1中，所述稀土盐为稀土硝酸盐或者其水合物。
进一步，S1中，所述镍盐为醋酸镍[Ni(CH3COO)2]、硝酸镍[Ni(NiO3)2]、硫酸镍(NiSO4)、氯化镍(NiCl2)中的任意一种或者其水合物。
进一步，S1中，所述稀土盐中的稀土金属与所述镍盐中的镍的摩尔比为1：1。
进一步，S1中，所述有机溶剂为乙二醇甲醚或者乙二醇甲醚与乙酸按照体积比10：1的混合物。
进一步，S2中，每次旋涂结束后，将基底置于150～200℃烘烤10～20min。
进一步，S2中，每次旋涂的转速均由500rpm梯度增加至5000rpm。
本发明在旋涂过程中辅以加热，可以促进溶液的蒸发，减少溶液浪费；并在旋涂过程中梯度增加转速，可以进一步减少溶液的浪费，提高溶液利用率，降低对环境的污染，降低规模化生产的成本。
进一步，S2中，所述基底为LaAlO3(LAO)、SrTiO3(STO)、(La,Sr)(Al,Ta)O3(LAST)、硅、玻璃、ITO中的任意一种。本发明并不限定为如上所述的基底，也可以选择其他钙钛矿单晶基底或者非钙钛矿单晶基底。
本发明还提供一种采用上述方法制备得到的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜。
本发明的有益效果：
1、本发明提供了一种制备稀土镍酸盐薄膜的新工艺，与传统旋涂工艺相比，本发明的方法利用加热旋涂可以使前驱体溶液大部分沉积在基底上而不易脱落，提高溶液的利用率，减少废液对环境的污染，降低规模生产的成本。
2、本发明的方法通过加热辅助旋涂工艺，能够使溶剂蒸发形成丰富的纳米孔洞，可以为反应提供丰富的位点，更有利于稀土镍酸盐在传感、燃料电池等方面的应用。
3、本发明利用热辅助旋涂技术制备的稀土镍酸盐薄膜具有很好的结晶性。
附图说明
图1是本发明实施例采用的热辅助旋涂装置示意图。其中，1、旋涂设备本体；2、托盘；3、热源；4、温度检测器；5、基底。
图2是本发明实施例1在40℃下旋涂制备的NdNiO3薄膜与比较例1在室温下旋涂制备的NdNiO3薄膜的XRD图。
图3是本发明实施例1在40℃下旋涂制备的NdNiO3薄膜的SEM图。
图4为实施例1采用40℃旋涂工艺和比较例1采用室温旋涂工艺进行旋涂2层得到的薄膜厚度对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述各实施例中所述实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
如图1所示，为本发明下述各实施例采用的热辅助旋涂装置的结构示意图。该装置包括旋涂设备本体1、托盘2、热源3、温度检测器4和基底5。其中，旋涂设备本体1能够驱动托盘2发生旋转，热源3配置于旋涂设备本体1的上侧，且与托盘2的位置对应。托盘2为金属托盘；托盘2上配置有基底5；温度检测器4上配置有检测探头，检测探头配置于托盘2上或者基底5上。
当启动热源3，通过热源3对托盘2和基底5进行加热；当温度检测器4检测到托盘2或基底5的温度达到40～45℃时停止加热，并关闭热源3；此时用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在基底上进行旋涂。
该装置中，旋涂设备本体1为市场可购买的旋涂仪；温度检测器4为市场上可购买的温度检测器。热源3可以是热烘枪、红外加热灯等热源，本专利并不限定为如上所述的热烘枪、红外加热灯等热源。基底5为LaAlO3(LAO)、SrTiO3(STO)、(La,Sr)(Al,Ta)O3(LAST)、硅、玻璃、ITO中的任意一种。本专利并不限定为如上所述的基底，也可以选择其他钙钛矿单晶基底或者非钙钛矿单晶基底。
下面采用图1所示的热辅助旋涂装置进行高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备以及效果说明。
实施例1
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将Nd(NO3)3·6H2O与Ni(CH3COO)2·6H2O按照摩尔比1：1溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至40℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如下表1所示。
表1预设的旋涂仪转速
| 转速/rpm | 时间/s |
| 500 | 10 |
| 2000 | 5 |
| 3500 | 5 |
| 5000 | 20 |
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于180℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在300℃热解0.5h，然后按照10℃/min的升温速率升温至600℃，并保持在600℃加热12h，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜(NdNiO3薄膜)。
实施例2
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将La(NO3)3·6H2O与Ni(CH3COO)2·6H2O按照摩尔比1：1溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至40℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于180℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在300℃热解0.5h，然后按照10℃/min的升温速率升温至600℃，并保持在600℃加热12h，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜(LaNiO3薄膜)。
实施例3
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将Pr(NO3)3·6H2O与Ni(CH3COO)2·6H2O按照摩尔比1：1溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至40℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于180℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在300℃热解0.5h，然后按照10℃/min的升温速率升温至600℃，并保持在600℃加热12h，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜(PrNiO3薄膜)。
实施例4
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将La(NO3)3·6H2O、Nd(NO3)3·6H2O与NiCl2·6H2O按照摩尔比1：1：2溶于乙二醇甲醚与乙酸按照体积比10：1的混合溶液中，然后在85℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至45℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上150℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于180℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在280℃热解1h，然后按照30℃/min的升温速率升温至700℃，并保持在700℃加热8h，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜(La0.5Nd0.5NiO3薄膜)。
实施例5
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将Pr(NO3)3·6H2O、Nd(NO3)3·6H2O与NiSO4·7H2O按照摩尔比1：1：2溶于乙二醇甲醚中，然后在70℃下加热搅拌4h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至35℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上175℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于200℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在320℃热解0.5h，然后按照20℃/min的升温速率升温至580℃，并保持在800℃加热10h，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜(Pr0.5Nd0.5NiO3薄膜)。
实施例6
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将La(NO3)3·6H2O、Pr(NO3)3·6H2O与NiCl2·6H2O按照摩尔比1：1：2溶于乙二醇甲醚中，然后在75℃下加热搅拌3h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至40℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于200℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在300℃热解0.5h，然后按照15℃/min的升温速率升温至610℃，并保持在610℃加热6h，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜(La0.5Pr0.5NiO3薄膜)。
实施例7
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将La(NO3)3·6H2O、Pr(NO3)3·6H2O、Nd(NO3)3·6H2O与Ni(CH3COO)2·6H2O按照摩尔比1：1：2：4溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至45℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于200℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在300℃热解0.5h，然后按照10℃/min的升温速率升温至600℃，并保持在600℃加热12h，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜(La0.25Pr0.25Nd0.5NiO3薄膜)。
比较例1
一种稀土镍酸盐薄膜的制备方法，与实施例1的方法基本相同，其不同之处在于，旋涂之前未对基底进行预加热(室温旋涂)，具体方法包括以下步骤：
S1、将Nd(NO3)3·6H2O与Ni(CH3COO)2·6H2O按照摩尔比1：1溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于180℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在300℃热解0.5h，然后按照10℃/min的升温速率升温至600℃，并保持在600℃加热12h，得到稀土镍酸盐薄膜(NdNiO3薄膜)。
比较例2
一种稀土镍酸盐薄膜的制备方法，与实施例1的方法基本相同，其不同之处在于，旋涂之前未对基底进行预加热，且退火温度为500℃，具体方法包括以下步骤：
S1、将Nd(NO3)3·6H2O与Ni(CH3COO)2·6H2O按照摩尔比1：1溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于180℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在500℃热解12h，得到稀土镍酸盐薄膜(NdNiO3薄膜)。
比较例3
一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，与实施例1的方法基本相同，其不同之处在于，退火温度为500℃，具体方法包括以下步骤：
S1、将Nd(NO3)3·6H2O与Ni(CH3COO)2·6H2O按照摩尔比1：1溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃下加热搅拌2h，得到0.2mol/L的前驱体溶液。
S2、基底选择硅片，将硅片放置在旋涂仪金属托盘上，启动热源，加热硅片和金属托盘至40℃。之后预设旋涂仪转速，预设的旋涂仪转速如实施例1的表1所示。
用移液枪移取50uL前驱体溶液滴在预加热的基底上进行多次旋涂。每次旋涂的转速均按照表1预设，每次旋涂完毕将基底放置在加热台上180℃烘烤10min，旋涂完最后一层后于180℃烘烤20min，得到薄膜样品。
S3、将制备好的薄膜样品转移到管式炉中，在空气环境下退火处理，退火处理具体是在300℃热解0.5h，然后按照10℃/min的升温速率升温至500℃，并保持在500℃加热12h，得到稀土镍酸盐薄膜(NdNiO3薄膜)。
实施例1～实施例8制备的稀土镍酸盐薄膜的性能平行，且趋于一致，下面以实施例1制备的稀土镍酸盐薄膜与对比例1～3制备的稀土镍酸盐薄膜进行比较，用以说明预加热以及退火温度的不同对稀土镍酸盐薄膜性能的影响。
1、XRD分析
我们通过对比XRD分析预加热对薄膜性能的影响。
图2是实施例1在40℃预加热辅助旋涂制备的NdNiO3薄膜与比较例1在室温下旋涂制备的NdNiO3薄膜的XRD对比图。
由图2可以看出，与比较例1相比，本发明实施例1制备的薄膜具有两个尖锐的特征峰。而比较例1在对应位置的特征峰为宽峰。由此说明，本发明实施例1采用40℃预加热辅助旋涂制备的NdNiO3薄膜相比于室温制备的(比较例1)具有更好的结晶性。
2、SEM分析
图3是本发明实施例1制备的NdNiO3薄膜的SEM图。由图3的SEM图可知通过40℃预加热辅助旋涂制备的NdNiO3薄膜具有丰富的纳米孔洞，这些孔洞可以提供丰富的化学反应位点。
3、旋涂温度及退火温度对稀土镍酸盐薄膜性能的影响，见表2和图4。
表2不同处理方式对薄膜电阻性质的对比情况
| 旋涂温度/℃ | 退火温度/℃ | 电阻/Ω | |
| 实施例1 | 40 | 600 | 1770 |
| 比较例1 | 室温 | 600 | 4.1×105 |
| 比较例2 | 室温 | 500 | 绝缘(100MΩ以上) |
| 比较例3 | 40 | 500 | 绝缘(100MΩ以上) |
由表2结果可以看出，本发明实施例1的方法通过40℃旋涂温度结合600℃的退火温度能够确保薄膜的电阻达到1770Ω，而在室温下旋涂结合600℃的退火温度所制备的薄膜电阻为4.1×105Ω，不利于薄膜在传感、燃料电池等方面的应用。在室温下或40℃旋涂结合500℃的退火温度所制备的薄膜绝缘，也不利于薄膜在传感、燃料电池等方面的应用。
本发明后续实验进行了35～45℃旋涂温度结合600～800℃的退火温度，均能够使薄膜的电阻达到1500～2000Ω范围，有利于稀土镍酸盐在传感、燃料电池等方面的应用。
图4为实施例1采用40℃旋涂工艺和比较例1采用室温旋涂工艺进行旋涂2层得到的薄膜厚度对比图。
由图4结果可以看出，本发明实施例1采用40℃旋涂工艺得到的两层薄膜的厚度在132nm，而比较例1采用室温旋涂工艺得到的两层薄膜的厚度在58nm。由此可以看出，与传统旋涂工艺(室温旋涂)相比，本发明实施例1的方法利用加热旋涂可以使前驱体溶液大部分沉积在基底上而不易脱落，提高溶液的利用率，减少废液对环境的污染，降低规模生产的成本。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将稀土盐与镍盐溶于有机溶剂中，然后在70～85℃下加热搅拌均匀，得到前驱体溶液；
S2、将基底加热至35～45℃，并将前驱体溶液多次旋涂于预加热的基底上，得到薄膜样品；
S3、将薄膜样品在空气环境下退火处理，得到高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜。
2.根据权利要求1所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，S3中，所述退火处理是在280～320℃加热0.5～1h，然后升温至600～800℃加热6～12h。
3.根据权利要求2所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，升温速率为10～30℃/min。
4.根据权利要求1所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，所述稀土盐中的稀土金属为La、Pr、Nd中的任意一种或多种组合。
5.根据权利要求4所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，所述稀土盐为稀土硝酸盐或者其水合物。
6.根据权利要求1所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，所述镍盐为醋酸镍、硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的任意一种或者其水合物。
7.根据权利要求1所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，所述有机溶剂为乙二醇甲醚或者乙二醇甲醚与乙酸按照体积比10：1的混合物。
8.根据权利要求1所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，S2中，每次旋涂结束后，将基底置于150～200℃烘烤10～20min。
9.根据权利要求1所述的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜的制备方法，其特征在于，S2中，每次旋涂的转速均由500rpm增加至5000rpm。
10.一种采用权利要求1～9中任意一项所述的方法制备得到的高结晶性多孔稀土镍酸盐薄膜。
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