锂离子电池LiMn1-xFexPO4(0<x<1)正极材料的制备及性能研究

本文采用固相法制备了纯相LiMn_1-xFe_xPO₄/C (x=0.2,0.4,0.6)正极材料,并用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行表征,用高精度电池测试系统进行充放电和循环伏安测试.结果表明不同Mn和Fe原子比的电极材料具有很大的性能差异,其中当x=0.4时,材料具有优异的循环稳定性和较高的可逆容量.首次充电容量和放电容量分别达到141.5 mAh/g和125.7 mAh 关键词： 锂离子电池 固相法 1-xFe_xPO₄')" href="#">LiMn_1-xFe_xPO₄ 正极材料     

熔融盐法合成锂离子电池正极材料纳米LiNiO2

采用熔融盐法,在较低的温度和较短的时间制备了符合理论化学计量比的纳米LiNiO₂.研究表明,经过空气中的低温预烧,可以使制备的纯相纳米LiNiO₂具有更加优良的结晶性能和更佳的电化学特性.添加预烧步骤前后所得最终产物的初始容量分别为151和148 mAh ·g^-1,经过100周的循环,容量衰减到55和118 mAh ·g^-1,容量保持率分别为36.4%和79.7%.原因在于预烧后再进行煅烧降低了阳离子无序度,减少了混杂 关键词： 2')" href="#">LiNiO₂ 熔融盐法 锂离子电池 电化学性能     

LiNi1-x-yCoxMnyO2正极材料的制备与电化学性能

LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂正极材料作为最有商业化前途的锂离子电池正极材料，近年来成为研究者关注的焦点。但目前针对该材料合成工艺的研究还较少。对LiNi_0.8Co_0.15Mn_0.05O₂开展了不同的烧结工艺研究，并对制备出的正极材料进行了表征和性能测试。研究发现在0.1C (电池容量额定值)倍率下充放电比容量为200 mA·h·g-1左右，在1C倍率循环100次下，480 ℃@3 h + 780 ℃@5 h和500 ℃@5 h + 780 ℃@10 h两种烧结工艺下容量保持率分别为94%和86%，说明用这两种工艺制备的正极材料的综合性能最优。     

直流偏置电场下BaTiO３基陶瓷介电常数非线性机理的研究

采用传统固相法制备了Ba_0.6Sr_0.4TiO_３(BST)和BaZr< sub>xTi_１-xO_３(x=0.25，0.3，0.35，0.4)（ＢＺＴ）陶瓷 ，并对其在直流偏置电场下的介电常数非线性行为进行了系统、详细的研究.结果表明，基 于Devonshire的宏观相变理论(phenomenological theory)提出的公式ε_r(app) ε_r(0)=1［1+αε^{３_{r(0)E２ ］1/3和ε(E)=ε1－ε2E2+ε3E4，均可定量地解释BST体系顺电相的介电常数非线性行为，其中εr (app)表示材料在电场下的介电常数，εr(0)表示不加电场即静态下材料 的介电常数，α是非谐性因子，E表示电场强度，ε(E)表示材料在电场下的介电常数，ε１，ε２，ε３分别表示线性、非线性和高阶介电常数. 而对于处于铁电相和居里温度附近的BST体系，则需要考虑铁电畴对介电常数非线性的贡献 ，这种贡献随着外加直流偏置电场强度的增大逐步减小.对于弛豫铁电体BZT体系，即使处于 顺电相，也必须考虑由极性微区的冻结与合并引起的介电常数的下降，极性微区对介电常数 非线性的贡献随着电场强度和温度的上升而有所下降. 关键词： BST x}Ti_１-xO_３')" href="#">BaZr_xTi_１-xO_３ 可调性 介电 常数非线性 直流偏置电场}     

钙钛矿型稀土锰氧化合物Nd0.5Sr0.4Pb0.1Mn1-x FexO3中Mn位的Fe替代效应

对Nd_0.5Sr_0.4Pb_0.1Mn_1-xFe_x O₃系列多晶样品的结构，磁和转变特性进行了实验研究.在x=0.00—0.10的范围内获得了单相样品，Fe³⁺的替代并没有引起整个系列的结构变化，然而Mn位的掺杂却强烈地抑制了Nd _0.5Sr_0.4Pb_0.1MnO₃的铁 关键词： 磁结构 磁性 P')" href="#">磁转变温度T_P 双交换作用     

钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) 磁性和输运性质研究

采用传统的高温固相烧结法制备了双层钙钛矿锰氧化物(La_1-xGd_x)_4/3Sr_5/3Mn₂ O₇ (x=0, 0.025)多晶样品. 通过X射线衍射仪研究发现样品为Sr₃Ti₂O₇型四方结构, 空间群为I4/mmm; 磁性测量表明, Gd³⁺掺杂后的样品(La_0.975Gd_0.025)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇的三维磁有序转变温度(T_C1^3D)、磁化强度(M)均降低, 这是由于Gd³⁺的掺杂引起晶格的畸变, 从而使得晶格常数发生改变, 减弱了铁磁耦合而导致的; 通过电子自旋共振谱测量发现, 在T_C^3D<T<300 K温度范围内, 两样品在顺磁的基体上均有短程的铁磁团簇存在, 出现了相分离现象. 电性测量表明: 两样品分别在T_C1^3D (La_4/3Sr_5/3Mn₂O₇ 样品的三维磁有序转变温度, T_C0^3D)<T<300 K温度范围内均以三维变程跳跃的方式导电, 分析得出Gd³⁺的掺杂使得载流子局域长度的减小. 这表明载流子需要吸收更多的能量才能克服晶格的束缚进行跳跃, 因此(La_0.975Gd_0.025)_4/3Sr_5/3Mn₂ O₇ 样品的电阻较高.     

锂离子电池富锂锰基三元材料中氧空位簇的形成:第一原理计算

采用第一原理方法计算了两种不同镍含量的锂离子电池富锂锰基三元正极材料Li_1.2Ni_0.32Co_0.04Mn_0.44O₂(空间群为■)和Li_1.167Ni_0.167Co_0.167Mn_0.5O₂ (空间群为C2/m)中氧空位簇的形成能.结果表明,含镍量较少的Li_1.167Ni_0.167Co_0.167Mn_0.5O₂正极材料中氧空位簇的形成能总是高于含镍量较多的Li_1.2Ni_0.32Co_0.04Mn_0.44O₂材料中的氧空位簇形成能,这说明含镍量较高的正极材料中氧空位簇更容易形成.无论是含镍量较高的富锂锰基材料,还是含镍量较少的同类材料,过渡金属边上的氧空位簇的...     

双层纳米磁电薄膜模型及分析

以层状磁电复合材料弹性力学模型为基础,建立了自由状态下双层纳米磁电薄膜的弹性力学模型,并以此为基础简单介绍了推导其磁电电压系数表达式的方法.计算了CoFe₂Ｏ₄/Pb（Zr_0．52Ti_0．48）Ｏ₃双层纳米复合薄膜的磁电电压系数理论值,分析结果表明基片对薄膜存在强烈的夹持效应,而且基片对压电与磁致伸缩两相材料间最佳体积比有一定的影响. 关键词： 磁电理论 磁电薄膜 铁电材料 磁致伸缩     

PrBa2Cu3O7-δ的制备和电子结构

采用固相反应法制备了正交单相PrBa₂Cu₃O_7-δ样品.运用标准直流四引线法测量了该样品的电阻,发现它随温度的变化呈半导体行为.通过XPS测量表明,样品中明显合有Pr⁴⁺.最后从能带结构讨论了PtBa₂Cu₃0_7-δ不超导的原因. 关键词：     

不同气氛下裂解含苯环聚硅氧烷制备锂离子电池Si-O-C复合负极材料的电池性能研究

在惰性气氛Ar和还原性气氛H₂中通过高温裂解含苯环的聚硅氧烷分别制备了硅氧碳化物Si-O-C复合负极材料,并且采用了元素分析element analysis、广角粉末X射线衍射XRD、傅里叶激光拉曼光谱Raman等手段表征了二者组成和结构的差别.实验发现,在H₂气氛中裂解制备的Si-O-C复合负极含有较高的可逆、较低的不可逆容量,而且可逆容量随温度的增加而增长.其中H₂气氛中1000 ℃情况下制备的Si-O-C复合负极的可逆容量622 mAh/g,首次库仑效率59%.Si-O-C复合负极的不可逆容量与氧的含量相关,可逆容量可能与碳含量及碳结构,以及SiOC中硅的结构相关.在H₂气氛中制备的Si-O-C负极材料是一种潜在的锂离子电池的负极材料. 关键词： 硅氧碳化物 负极材料 锂离子电池     

T*相超导体(Bi,Sr)2(Y,Ce)2Cu2Oy的性质研究

研究了T^*相超导体（Bi，Sr）₂（Y，Ce）₂Cu₂O_y的成相规律，发现缓冷对T^*相单相样品的制备是有利的．淬火样品的主相物质为Ce₂Y₂O₇，完全不含T^*相结构．在室温到熔化温度的范围，热分析未观察到结构相变．在240—460℃，相对每个Cu原子超导体失氧约0.1个氧．氧气中烧结并缓冷到室温的样品在30K出现零电阻现象 关键词：     

Filamentation-assisted fourth-order nonlinear process in KTP crystal

We present an experimental investigation of a filamentation-assisted fourth-order nonlinear optical process in KTP crystals pumped by intense 1.53~eV (807~nm) femtosecond laser pulses. Femtosecond light pulses at 2.58~eV (480~nm) are generated by the fourth-order nonlinear polarization (P⁴(ω ₂ ) = χ ⁴(ω ₂ ,ω ,ω ,ω ,- ω ₁ )E³(ω )E^* (ω ₁ ), where E(ω ) corresponds to the pump frequency and E(ω ₁ ) to the supercontinuum generated through filamentation). If the system is seeded by a laser beam at ω ₁ or ω ₂ and there are spatial and temporal overlaps with the pump beam, E(ω ₁ ) and E(ω ₂ ) are simultaneously amplified. When the intensity of the seed laser beam exceeds a certain intensity threshold, the contribution of P⁴(ω ) = χ ⁴(ω ,ω ₁ ,ω ₂ ,-ω, - ω )E(ω ₁ )E(ω ₂ )(E^* (ω))² becomes non-negligible, and the amplification weakens. The conversion efficiency from the pump to the signal at 2.58~eV (480~nm) attains to 0.1%.     

Bi2Ti2O7/Si薄膜的制备及C-V特性研究

采用化学溶液分解法(CSD)在Si衬底上制备了Bi₂Ti₂O₇薄膜.X射线双晶衍射和原子力显微镜检测表明,所制备的薄膜主要为Bi₂Ti₂O₇相的多晶材料.同时还研究了AuBi₂Ti₂O₇/n-Si(100)结构的电容电压(C-V)特性,结果表明,在Bi₂Ti₂O关键词： C-V特性 2Ti₂O₇薄膜')" href="#">Bi₂Ti₂O₇薄膜 电荷迁移     

溶剂热制备锂电池负极材料CNT-ZnFe2O4及其电化学性能

为了改善锂离子电池负极材料ZnFe₂O₄导电性差和循环寿命低的缺点,利用溶剂热反应方法制备了ZnFe₂O₄,并通过复合碳纳米管对ZnFe₂O₄进行改性。充放电测试结果表明：经过50次充放电后,碳纳米管复合改性后的ZnFe₂O₄容量保持在860 mA·h·g^-1,具有较好的循环稳定性。碳纳米管具有良好的导电性与导热性,改善了ZnFe₂O₄导电性差的缺点。     

钙钛矿型锰氧化物(La$lt;sub$gt;0.8$lt;/sub$gt;Eu$lt;sub$gt;0.2$lt;/sub$gt;)$lt;sub$gt;4/3$lt;/sub$gt;Sr$lt;sub$gt;5/3$lt;/sub$gt;Mn$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;O$lt;sub$gt;7$lt;/sub$gt;的磁性和电性研究

采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物 (La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇多晶样品, X-射线衍射分析表明, 样品(La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇结构呈现良好的单相. 通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现: 在300 K以下, 随着温度的降低, 样品先后经历了二维短程铁磁有序转变 (T_C^2D ≈ 282 K)、三维长程铁磁有序转变(T_C^3D ≈ 259 K)、奈尔转变(T_N ≈ 208K)和电荷有序转变(T_CO ≈ 35 K); 样品 (La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇在T_N以下, 主要处于反铁磁态; 在T_C^3D达到370 K时, 样品处于铁磁-顺磁共存态, 在370 K以上时样品进入顺磁态. 此外, 分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到: 样品在金属-绝缘转变温度(T_P ≈ 80 K)附近出现最大磁电阻值, 其位置远离T_C^3D, 表现出非本征磁电阻现象, 其磁电阻值约为61%. 在T_CO以下, 电阻率出现明显增长, 这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的e_g电子开始自发局域化增强所致. 通过对 (La_0.8Eu_0.2)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇的ρ-T 曲线拟合, 发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式. 关键词： 磁性 电性 金属-绝缘转变温度 电子自旋共振     

用正电子湮没研究钙钛矿结构压电陶瓷中的点缺陷

用正电子湮没寿命谱技术对有意掺杂的或被杂质替代的钙钛矿结构压电陶瓷中的点缺陷进行了研究.掺杂了La³⁺的PbTiO₃，掺杂了Sr²⁺，Cd²⁺和La³⁺的Pb(Mg_1/3Nb_2/3)_0.375Ti_0.375Zr_0.25O₃，掺杂了Ca²⁺的BaT 关键词：     

钠离子层状氧化物材料相变及其对性能的影响

钠离子电池近年来在大规模储能领域展现出优异的发展和应用前景.由于钠离子层状过渡金属氧化物正极材料(Na_xTMO₂)具有比容量高、容易制备、电压可调和成本低的优势,在学术界和产业界得到了广泛的关注与研究.但较大的Na~+半径和较强的Na~+-Na~+静电排斥作用,导致Na_xTMO₂具有多种结构类型和复杂的结构转变,以及由此形成了多重结构-性能关系.本文详细介绍了Na_xTMO₂的结构类型,综述了在Na~+脱出/嵌入过程中引发的结构演变,旨在揭示钠离子层状过渡金属氧化物正极材料结构转变机理及其对电化学性能的影响,最后讨论了现存的挑战并提出了改进策略.     

锰酸锂掺杂Fe和Co的性质的第一性原理计算

文章基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了LiMn₂O₄电池材料在掺杂Fe和Co离子时的电子结构和电化学性能.发现Fe\Co取代Mn³⁺在热力学上是会更加稳定,提升电化学性能.掺杂Fe后,LiMn₂O₄电池材料晶格参数减小(约0.3%);掺杂Co后,LiMn₂O₄电池材料晶格参数减小(约0.5%).这两种掺杂方式让与之相邻的Mn³⁺被氧化成Mn⁴⁺,从而降低了Jahn-Teller畸变情况产生可能性.对于掺Fe尖晶石型锰酸锂(Li₈Mn₁₅FeO₃₂),Mn环境中的Li离子会更容易被提取,第一次放电电压从原来的3.7 V增加至4.623 V;对于掺Co尖晶石型锰酸锂(Li₈Mn₁₅CoO₃₂),第一次放电电压从原来的3.7 V增加至4.101 V.研究为锂电池...     

掺Ca-(RPr)-123系列超导体的高压合成

利用高温高压方法成功地合成出(R_0.4Pr_0.6)_0.5Ca_0.5Ba₂Cu₃O_7-δ(其中R=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Y)单相123相超导体.其结果表明,在Pr系的R-123相化合物中掺Ca都能够获得高T_c的超导体,其超导转变温度都在100K左右. 关键词： 超导体 Pr-123相化合物 高压合成 稀土     

熔体快淬Pr(Fe1-xCox)2合金的结构和磁性

通过熔体快淬方法获得Pr(Fe_1-xCo_x)₂合金条带,经过X射线衍射、差示扫描量热计和磁性测量对其结构、磁性和热稳定性进行了研究.发现当Co的含量x大于0.2时才可能获得Pr(Fe,Co)₂立方Laves相化合物.对Pr(Fe_0.6Co_0.4)₂合金,在快淬速度为30m/s时,条带由Pr₂(Fe,Co)₁₇,Pr(Fe,Co)₂和富稀土相组成;在速度为40m/s时,获得了几乎单相的Pr(Fe_0.6Co_0.4)₂化合物,其居里温度为305℃;在速度为45m/s时,除了Pr(Fe_0.6Co_0.4)₂化合物外,还存在少量的非晶相.Pr(Fe_0.6Co_0.4)₂化合物在770℃以上发生分解.用40m/s快淬纳米晶粉胶粘磁体有大的磁致伸缩系数（λ_∥-λ_⊥=140×10^-6)和高的硬磁性能（_iH_c=398kA/m). 关键词：