锂嵌碳的磁共振研究

本文综述了十数年来电子自旋共振(ESR)和7Li核磁共振(7Li-NMR)技术用于锂嵌碳研究的进展.ESR研究发现锂嵌碳材料中存在两种电子自旋.一种来自碳材料中的载流子电子,称为Pauli自旋.从Pauli自旋的ESR强度可推算给定锂嵌碳样品的电子态密度曲线,并进而计算能带模型机理对该样品嵌锂容量的贡献.另一种来自局域化自旋,即Curie自旋,其与嵌锂位置的关系尚不清楚.7Li-NMR测试已发现几个不同的谱峰,其峰位和强度随碳样品性质和嵌锂深度而异.一般认为,45±5×10-6(即ppm,下同)处的NMR谱线源于深度嵌锂(在LixC6中x=0.5～1)石墨化结构中的Li+,属于Knight位移;而明显小于45×10-6的谱峰则可能是来自碳材料中石墨化微结构中低浓度Li+的Knight位移,也可能是于无序微结构中共价结合的Li的化学位移.ESR与7Li-NMR在研究锂嵌碳方面有很强的互补性,联合应用此两技术可望对深入认识锂嵌碳材料的构效关系作出新贡献.     

储锂硅材料的ESR谱研究

采用了电化学方法制备储锂硅材料，并用电子自旋共振(ESR)方法进行研究. 实验结果表明， 储锂前的硅ESR行为符合居里自旋的ESR特征， ESR信号主要来源于硅材料中的晶格缺陷、 表面悬空键等局域化自旋中心. 储锂后硅材料中产生了泡利自旋，居里自旋的强度比储锂前增大2～3倍. 此外，对硅和储锂硅ESR谱线的g因子和ΔH_pp随温度的变化情况也进行了分析. 硅材料电化学储锂时，与锂离子中和的电子主要参与形成Li-Si共价键，对ESR信号贡献很小.