新型锂离子电池正极材料Li0.86V0.8O2的水热合成及性质

采用两步反应制备了新型锂离子电池正极材料Li0.86V0.8O2. 该材料具有六方层状结构, 空间群为R3m. 研究了在水热条件下溶液的碱度对于钒酸锂盐形成的影响, 在低碱度的条件下, 前驱体V2O3和LiOH·H2O并未发生反应, 只有在碱度达到2.5 mol/L时, 才能形成单相的Li0.86V0.8O2材料. X射线光电子能谱分析发现, V2p的结合能位于516.4 和523.1 eV, 分别对应于四价钒离子的V2p3/2 和V2p1/2, 这说明在Li0.86V0.8O2中V离子主要价位为+4价. 在电流密度为7.4 mA/g的充放电中, Li0.86V0.8O2初始充电容量达到163 mA·h/g, 首次放电容量也能达到113 mA·h/g, 20次循环后放电容量仍然可以达到80 mA·h/g, 表现出较好的循环性能.     

菱铁矿FeCO3高压相变与性质的第一性原理研究

采用平面波赝势方法对菱铁矿FeCO₃高压下的晶体结构, 电子构型和电子结构进行了第一性原理计算研究. 研究过程中考虑了菱铁矿FeCO₃真实的反铁磁(AFM) 自旋有序态, 模拟静水压环境, 从零压逐步加压到500 GPa. 在40---50 GPa压力范围内, FeCO₃发生了从高自旋(HS) AFM态到低自旋(LS) 非磁性(NM) 态的磁性相变, 伴随着晶胞体积坍塌10.5%. FeCO₃在相变前后均是绝缘体, 但是相变后的LS-NM态的Fe²⁺ 离子的3d电子局域化程度更强, 能隙随着压力的进一步增大而逐步增大, 离化程度更高, 直到500 GPa没有发生金属绝缘体相变.     

《化学进展》近期要目预告

低温甲醇液相合成催化剂及工艺的研究(储伟　吴玉塘　罗仕忠　包信和　林励吾) 　　沸石类分子筛合成研究新进展(袁忠勇　周午纵　李赫FDA6) 　　新一代高活性烯烃均相聚合催化剂——多氮螯合配位后区过渡金属络合物　　(王梅　钱明星　虞晓敏　何仁) 　　超临界流体技术研究进展(肖建平　范崇政) 　　水分子簇的研究进展(王林双　王榕树) 　　钴基催化剂在Fischer\|Tropsch合成烃中的研究进展(银董红　钟炳　彭少逸) 　　光声位相理论及其在化学中的应用研究进展(伍荣护　苏庆德) 　　茂金属/硼化合物烯烃聚合催化体系研究进展(张普玉　王立　封麟先) 　　内分泌干扰剂的研究进展(任晋　蒋可) 　　21世纪的分析化学——回顾与前瞻(黄本立) 　　结构敏感材料的基础研究(郭国聪　姚元根　吴克琛　吴棱　黄锦顺)     

Fe3O4 Segregation and Transport Properties of La0.67Ca0.33MnO3

Effect of Fe3O4 segregation at grain boundaries on the electrical transport and magnetic properties of La0.67Ca0.33MnO3 is investigated. The experimental results show that the Fe3O4 segregation not only shifts the paramagnetic-ferromagnetic transition temperature of La0.6TCa0.33MnO3 to a lower temperature region but also induces a new transition in a lower temperature region. Meanwhile, the transition processes observed in both the resistivity and magnetization curves are obviously widened. Compared to pure La0.67Ca0.33MnO3, we assume that the Fe3O4 segregation level at the grain boundaries can modify the electrical transport and magnetic properties of La0.67Ca0.33MnO3.     

二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响

为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO2体系电子输运性质方面的不同效应,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明,虽然在LiCoO2体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部分占据的受主带,但两者对应的电子态都具有明显的局域化特征;此外,与Mg掺杂体系明显不同的是,Ca掺杂体系的受主带与价带之间存在清晰的带隙.这一带隙的存在正是Ca掺杂不能明显提高LiCoO2体系电导率的主要原因.此外,Ca2+与Mg2+离子半径的较大差别也是造成这两个掺杂体系的电导率存在明显差异的一个重要因素.     

一体式中医舌象采集分析系统设计

舌象采集是中医舌象分析中非常重要的一环,一套稳定、可靠、高精度的舌象采集系统直接影响到舌象分析和病情诊断的准确性。针对上述要求,设计了一种一体式的中医舌象采集分析系统,具有结构简单,功能全面,体积小等特点。通过积分球搭建的光照环境保证了舌体的受光均匀。使用MFC编写采集处理程序,便于升级维护。研究了一种手动调节相机白平衡参数的方法,保证采集过程中舌象颜色的准确性。     

多铁材料BaCoF$lt;sub$gt;4$lt;/sub$gt;电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法和赝势平面波法,对多铁材料BaCoF₄的铁电反铁磁相和可能的顺电相的电子结构进行了第一性原理研究.研究表明,反铁磁态很可能有利于低温下的铁电稳定性,F的强负电性使得体系内原子间主要是离子键相互作用.Co离子与在bc面上的F（2）,F（3）离子间完全是离子键作用,而与F（4）间有较弱的共价作用,与F（1）间作用介于两者之间.铁电畸变主要来源于Ba离子与F（1）, F（2）, F（3）离子沿着c轴方向的相对位移,F（4）对铁电性的贡献最少.铁电相中F（2）, F（3）离子的能量低于中心对称相,最大位移贡献者F（1）的化学键性由弱共价作用到离子键的变化也是最大的,这均有利于体系的稳定. 关键词： 第一性原理 铁电性 铁电畸变 反铁磁性     

梯形化合物NaV2O4F电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理赝势平面波方法, 通过自旋极化的广义梯度近似(GGA)电子结构计算对梯形化合物NaV2O4F进行了研究. 考虑了四种假想的自旋有序态, 计算结果表明该化合物的磁基态具有二维反铁磁(AFM)结构, 即沿梯阶和梯腿方向都表现为AFM作用. 能带结构显示NaV2O4F为绝缘体材料, 带隙约为1.0 eV. 方锥体中的晶体场劈裂使得VO4F方锥体中的 V4+(3d1)离子的未配对电子填充dxy轨道. 电负性极强的F离子使得梯阶上的共价性减弱,并导致梯阶上的交换作用减弱. 采用Noodleman的对称性破缺方法由Ising模型拟合出的自旋交换耦合常数表明NaV2O4F的梯间还存在强度与梯阶的AFM作用相当的铁磁(FM)相互作用, 说明该梯形化合物很可能不是一种自旋梯材料.     

高光谱RX异常检测的多DSP并行化处理技术

为达到高光谱图像数据RX异常检测处理的高速、实时、海量存储等要求,本文提出了一种基于 CPCI Express 标准总线架构的多DSP高光谱图像并行处理系统的解决方案。系统采用4片DSP共享数据总线和存储器的紧耦合与Link口互联相结合的硬件拓扑架构。在该硬件平台上,针对光谱RX异常检测算法以及光谱图像三维数据的特点,分配各DSP并行处理任务,提出了一种利用图像空间分块计算并求整个图像的均值矩阵与协方差矩阵的4DSP并行处理技术。结果表明,在保证同等探测效果的条件下,采用本文的RX异常检测算法4DSP并行处理技术,可以达到单DSP处理4倍的时间效率,解决了DSP内存容量对大数据量图像处理的限制,并较好的完成了光谱数据的实时处理要求。     

Stability and optoelectronic property of lead-free halide double perovskite Cs2B'BiI6 (B' = Li,Na and K)

Although lead-based perovskite solar cells have achieved more than 25% power conversion efficiency, the toxicity of lead and instability are still urgent problems faced in industrial application. Lead-free halide double perovskite (DP) materials are promising candidates to resolve these issues. Based on the density functional theory, we explore the geometric stability, thermodynamic stability, mechanical stability, electronic structures, and optical properties of the Cs₂B'BiI₆ (B' =m Li, Na and K) DP materials. By analyzing the tolerance factor and octahedral factor, we find the geometric stabilities of Cs₂NaBiI₆ and Cs₂KBiI₆ DPs are better than Cs₂LiBiI₆. By calculating the total energy, formation energy and decomposition energy, we propose that the most favorable structure of Cs₂B'BiI₆ is the orthorhombic phase, and Cs₂LiBiI₆ is less stable relative to the other two counterparts from an energetic viewpoint. Mechanical stability evaluations reveal that the orthorhombic Cs₂LiBiI₆ material is less stable relative to the isostructural Cs₂NaBiI₆ and Cs₂KBiI₆ DPs. The mechanical property calculations indicate that the Cs₂B'BiI₆ DPs possess good ductility, which can be used as flexible materials. Electronic structures and optical property calculations show that the orthorhombic Cs₂B'BiI₆ DPs have suitable band gap values, weaker exciton binding energies, and excellent optical absorption performance in the visible-light range. Based on the above comprehensive assessments, we can conclude that the orthorhombic Cs₂NaBiI₆ and Cs₂KBiI₆ DPs with good stability are promising candidates for solar cell applications.