非晶锂离子导体在高压下的电特性

 本文首次测量了非晶态锂离子导体B₂O₃-0.7Li₂O-0.7LiCl-xAl₂O₃（x=0.05及0.15）在0.000 1~0.80 GPa压力下的离子电导率及激活体积，发现激活体积在一定压力下由负变正，并用离子迁移通道的物理图象给出初步的微观解释。此外，还比较了整片非晶与粉末压片的异同，以及氧化铝组分不同对压力相变点的影响。观测到压力增强及卸压后电导率的弛豫现象——减至常压后离子电导比加压前提高10.4倍。     

纳米离子导体在流体静压力下的复阻抗谱研究

 用惰性气体蒸发和真空原位加压方法制备了具有清洁界面的平均粒度16 nm的纳米固体CaF₂，并在0.1~2 400 MPa范围不同的静水压下用100 kHz~100 Hz内70种频率，精确测量了纳米CaF₂的复平面阻抗谱。分别给出纳米CaF₂离子电导率和相对介电常数随流体静压力的变化规律。最后的讨论指出：离子迁移通遭受压后的变化（大于、等于或小于最佳值）是影响离子电导率-压力曲线的主要因素；界面层空间电荷极化是造成纳米CaF₂相对介电常数较大的原因，由此界面效应可理解介电常数-压力曲线。     

高聚物P(EO)n-CuBr2薄膜在流体静高压下离子电导率和介电常数的提高(Ⅰ)——发现三种不同相的压力效应

 用混溶蒸发法制备出一系列高聚物P(EO)_n-CuBr₂（n=4, 8, 12, 16, 24）薄膜,并详细测量它们在0.1～350 MPa静水压范围内的复阻抗谱、在0.1～2 400 MPa静水压范围内的交流电导率以及介电常数。结果表明：离子电导率对压力的依赖关系（σ-p曲线）是条折线,可分解为四条直线相迭加。进一步做X射线衍射物相分析,它们分别归于PEO非晶相的压力效应、PEO结晶相的压力效应和析出CuBr₂新相的压力效应。由此计算出上述三种不同相所对应的激活体积、截止压力各自随高聚物P(EO)_n-CuBr₂薄膜组分的变化。为减小离子电导率的压力效应提供了物理基础。     

高聚物P(EO)n-CuBr2薄膜在流体静高压下离子电导率和介电常数的提高（Ⅱ）——添加增塑剂方法的应用

 选用分子量为500万的聚氧化乙烯和无水溴化铜,通过混溶蒸发法制备出一系列高聚物P(EO)_n-CuBr₂（n=4,8,12,16,24）薄膜,并在0.1～2443 MPa范围不同的静水压下详细测量了它们的相对介电常数。分别探讨了增塑剂（C₄H₆O₃）含量对室温常压下离子电导率和介电常数的影响,及其对高压下离子电导率和介电常数的影响。实验结果表明：P(EO)₁₆-CuBr₂薄膜在添加介电常数较高和本体粘度较低的增塑剂C₄H₆O₃后,当其相对浓度n_PC/n_total=20%时,不仅使该薄膜的室温常压离子电导率明显提高6.8倍,而且使其在高压力下的离子电导率提高1（0.1～100 MPa）至2（350～800 MPa）个数量级,非常有利于在高压环境中应用。     

高压下LiB3O5晶体-非晶体相变的研究

 采用X射线粉末衍射和同步辐射能散X射线衍射技术，对LiB₃O₅（LBO）晶体进行了压致非晶化相变的研究，压力达45.1 GPa。实验结果表明，LBO存在两个中间相变，压力分别为5 GPa和15.8 GPa。而当压力增加到25~31.6 GPa时，LBO出现非晶态，这个非晶化相变是不可逆的。     

偏硼酸钡低温相晶体在高压下的电学性质与相变

 在金刚石压砧装置上，采用电容和电阻测量方法研究了偏硼酸钡低温相晶体（β-BaB₂O₄）在室温下和16 GPa内的电容、电阻与压力的关系。实验结果表明，它的电容在2.1、4.6、6.4、8、9.5、10.7 GPa左右都有一个突变。这说明β-BaB₂O₄内部的结构状态在这些压力下都发生了变化，可能发生了相变。还发现β-BaB₂O₄样品在较高压力下已发生了非晶化转变，而且是不可逆的，在卸压后被保留下来。这个非晶化转变的压力大约在11~12 GPa。     

纳米CaF2离子电导率和介电常数与流体静压力的关系

 采用惰性气体蒸发和真空原位加压方法，制备了具有清洁界面的平均粒度为14 nm的纳米固体CaF₂，并在0.1 MPa～2.2 GPa压力范围内52个不同的静水压下，分别详细测量出其离子电导率σ和相对介电常数随压力变化的规律。讨论指出：（1）离子迁移通道受压后的变化（大于、等于或小于最佳值），是影响离子电导率-压力曲线峰值的主要因素；（2）当压力从0.66 GPa再增加时，lg σ分三段线性下降，可归因于纳米晶体的三种自由体积；（3）界面层空间电荷极化是造成纳米CaF₂相对介电常数较大的原因，由此可理解介电常数的压力效应，了提高产品的氟离子电导率，用真空原位加压法制备纳米材料时，应当采用高于0.66 GPa的压力。     

高压对复合氧化物纳米固体内部缺陷结构的影响

 详细研究了不同压力下压制的NiFe₂O₄纳米固体材料的正电子寿命谱，分析了材料内部界面上缺陷结构随压制压力的变化，并与La_0.7Sr_0.3MnO₃纳米固体的缺陷结构随压力的变化进行了比较。实验结果表明，随着压制压力的增加，NiFe₂O₄纳米固体内部界面上自由体积缺陷和微孔隙缺陷的体积均被明显地压缩了，但自由体积缺陷的压缩幅度要高得多，反映出NiFe₂O₄纳米固体界面上原子排列的有序程度在高压下逐渐增强的规律。对具有不同微结构变化特征的复合氧化物纳米固体材料，其内部的缺陷结构在高压下具有不同的变化规律，进而引起其宏观物性的不同变化。     

非晶锂离子导体P2O5-0.7Li2O-0.4LiCl-0.1Al2O3的离子导电性与结构研究

本文研究了非晶锂离子导体P₂O₅-0.7Li₂O-0.4LiCl-0.1Al₂O₃的60目、120目、200目粉末、粉末压片和整片非晶在60至380℃的离子电导率和激活能。发现颗粒度减小能使离子电导率提高四倍以上,但不影响激活能,它归因于同一非晶相的界面效应。各样品在380℃等温热处理76h内的离子电导率和X射线衍射研究表明:颗粒度越小,晶化就越容易。整片非晶比粉末压片不仅电导率提高两个数量级,激 关键词：     

固结压强对纳米PbF2的相变和离子电导率的影响

 用惰性气体蒸发-真空原位固结法制备了直径为10 mm、厚度为1～2 mm的具有清洁界面的纳米PbF₂块体材料,原位固结压强为0.3～1.8 GPa。采用X射线衍射和复阻抗谱方法,研究了固结压强对纳米PbF₂物相组成、晶粒度和离子电导率的影响。结果表明,相同压强下,纳米β-PbF₂比粗晶β-PbF₂更易于向α-PbF₂转化;随着压强增大,样品中低电导率的α-PbF₂相不断增加,导致离子电导率下降。压强引起的连续相变使晶粒度缓慢长大。由于晶粒细小,纳米α-PbF₂的离子电导率比粗晶α-PbF₂提高约一个数量级,与粗晶β-PbF₂相当。     

流体静高压下的锂离子导电性

本文改进实验方法,在0.0001—1.23GPa流体静高压下测量了整片非晶锂离子导体B₂O₃-0.7Li₂O-0.7LiCl-xAl₂O₃(x=0.05;0.15)及其粉末压片的离子电导率及激活体积。发现粉末压片电导率峰值是由非晶微粒间的接触电导及非晶微粒体电导两者叠加;对整片非晶电导率的压力效应用离子迁移通道的物理图象给出初步的微观解释。此外,还观测到氧化铝组分减少使电导率的压力转变点明显降低;测量出不同温度热处理以及300℃等温热处理4—20h后离子电导率-压力曲线的变化规律,仍可归因于非晶态相分离及两种非晶相的先后晶化。 关键词：     

Ionic and electronic conductivity in lead–zirconate–titanate (PZT)

Accurate impedance measurements on differently sized samples of lead–zirconate–titanate (PbZr_0.53Ti_0.47O₃, PZT) have been analyzed with a CNLS procedure, resulting in the separation of the ionic and electronic conductivities over a temperature range from 150 to 630 °C. At 603 °C the electronic conductivity shows approximately a (P_O2)^1/4 dependence, while the ionic conductivity remains constant. Below the Curie transition temperature the oxygen non-stoichiometry becomes frozen-in and the conductivities are strongly dependent on the sample history with respect to temperature sequence and ambient P_O2. A tentative interpretation assumes defect association, i.e. formation of neutral [V_Pb–V_O^··]^× complexes, and electron-hole transfer between lead sites and lead vacancies to control the oxygen ion conductivity in the tetragonal phase.

Annealing PZT-based devices at about 600 °C under low oxygen pressure (1 Pa oxygen) effectively decreases the low temperature electronic conductivity by a factor of 100 and the ionic conductivity by a factor of 10–15 with respect to normal air processing.     

Dc electrical conductivity of Ge2S3Agx glasses at high hydrostatic pressure

The paper deals with the influence of hydrostatic pressure on d.c. electrical conductivity in Ge₂S₃Ag _x glasses forx10%. The initial material exhibits high resistivity and the presence of Ag impurity yields strong increase in electrical conductivity. The experimental results suggest that there is a non-linear decrease of electrical resistivity at pressure ranging from 0·1 to 10³ MPa. The pressure coefficient of resistivity is a function ofx. All measurements were performed on bulk samples using graphite contacts. The experimental results are interpreted by means of ionic conductivity.     

固态电解质锂镧锆氧(Li_7La_3Zr_2O_(12))制备及第一性原理研究

固态电解质(SSE)是锂离子电池(LIB)的关键材料.Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)固体电解质是全固态锂离子电池开发中的关键部分.采用高温固相法制备了不同烧结温度后的四方Li_7La_3Zr_2O_(12)(t-LLZO)和立方Li_7La_3Zr_2O_(12)(c-LLZO),分析了两种样品的结构性能.800℃下烧结12小时的t-LLZO呈四方相,晶格尺寸为a=b=13.13064?,c=12.66024?,离子电导率为3.42×10~(-8)S·cm~(-1);1000℃下烧结12小时的c-LLZO呈立方相,晶格尺寸为a=b=c=13.03544?,离子电导率为8.48×10~(-5)S·cm~(-1).另基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了四方相和立方相的LLZO固体电解质材料的能带结构、晶格参数、态密度和键布居.通过理论计算解释了四方相LLZO离子电导率低于立方相LLZO的原因.     

The microscopic features of (Li0.5La0.5)TiO3

In ionic conducting materials, the crystal structure is closely related to the ionic conductivity. In this research we studied the microscopic features of Li_0.5La_0.5TiO₃ which exhibited a lithium ionic conductivity as high as 1×10⁻³ Scm⁻¹ at room temperature by XRD, TEM and SIMS. It was found that the superstructure was caused by the ordering of La⁺³ and vacancy, producing the 2a_p×2a_p×2a_p unit cell. This ordering was found to be regular in microscopic region, but became irregular in macroscopic region. Li⁺ showed a random distribution which meet the needs for the fast ionic conduction. The second phase was found to be Li₂TiO₃ which existed in the grain boundary junctions.