光电法分析铝-锂合金中锂元素的研究

目前,国内对铝合金中离含量锂（１．０％－３．０％）通常采用化学分析法,光电法尚不能完成高锂元素的分析。本文针对光电法分析高含量锂进行研究和探讨。     

日本研发出高性能锂-空气电池

日本产业技术综合研究所近日发表新闻公报说,来自该所和日本学术振兴会的研究人员研发出一种新型锂-空气电池,这种无需充电的燃料电池将来有望为车辆提供动力．     

预紧力对锂空气电池传质及性能的研究

施加预紧力的过程是电池实验中一个重要的组装过程,研究施加预紧力的大小对正极扩散层初始孔隙率等其他参数的影响十分重要。本文通过使用COMSOL Multiphys软件建立锂空气电池二维瞬态模型,研究了锂空气电池的孔隙率等参数随着预紧力大小的变化分布趋势。经过研究表明:在对锂空气电池上施加预紧力的作用下,导致正极的孔隙率有所下降,生成物过氧化锂会更快堵满正极,进而导致电池的性能有所下降。     

基于光-电-热-寿命理论的LED寿命预测模型

LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命之间互相影响、紧密联系。在设计、使用LED时需要综合考虑各个参数才能使LED工作在最佳状态。针对LED提出了光-电-热-寿命理论,该理论揭示了LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命这4个参数之间的内在联系。使用该理论可以建立LED寿命预测模型,找到LED的输出光通量和寿命之间的关系式,根据该关系式可以预测LED的寿命,评估LED的可靠性。由此可以找到合适的LED工作点,兼顾LED输出光通量和LED寿命,实现LED在全生命周期内输出光通量最大,从而达到优化LED工作状态的目的。     

甘氨酸仿生催化锂硫电池界面反应的原位拉曼光谱研究

多硫化锂的穿梭效应限制了锂硫电池的商业化。引入高效的催化剂来加快硫转化反应动力学是抑制穿梭效应的有效方法。利用仿生思想,将酶的核心单元“氨基酸”作为催化剂引入锂硫电池正极以解决穿梭效应问题。研究发现,引入氨基酸后,电池展现了优异的电化学性能,表明其促进了对多硫化锂的高效催化转化。在此基础上,利用原位拉曼表征技术,在电池工作状态下,对电极表面的硫转化反应进行实时捕捉,从分子水平上揭示了氨基酸仿生催化剂调控锂硫界面硫转化反应的机理,为未来设计高效的硫转化催化材料和发展高性能的锂硫电池提供现实可行的指导方案。     

基于数据驱动的卫星锂离子电池寿命预测方法

锂离子电池由于具有工作电压高、体积小、质量轻、比能量高、寿命长和自放电率小等优点,成为 替代传统镍氢、镍镉电池的第三代航天器用储能电源。寿命预测是锂离子电池健康管理的重要方面,是掌 握电源衰退的重要手段。锂离子电池剩余使用寿命预测问题已成为电子系统健康管理领域的研究热点和具 有挑战性的问题之一。本文基于NASA埃姆斯中心的锂离子电池地面试验采集数据,首先分析了3种类型 的锂离子电池预测方法,之后重点研究了几种有效的数据驱动的锂离子电池寿命预测方法,并对各种预测 方法的效果进行了评价。实验结果表明,本文提出的方法能够有效的用于基于数据驱动的锂离子电池寿命 预测中,具有较强的工程应用价值。     

后锂电池时代新型电池的开发与展望

石油、天然气等化石能源的枯竭及人类生存环境的进一步恶化,迫使人们寻求和开发清洁可再生能源和高效绿色的储能装置.传统的锂离子电池等已难以满足将来电动汽车等大规模使用的电器对于大容量蓄电装置的要求.文章综述了日本产业技术综合研究所周豪慎教授课题组近年来的研究成果,介绍了组合型电解液的概念及原理,并重点讨论了锂-铜电池和锂-空气电池等基于组合型电解液的后锂离子电池的设计方法和电化学性能.文章指出,组合电解液技术将是开发高能量电化学储能装置的重要思路和有效方法.     

基于BC3NT的混合系锂空气电池正极第一性原理研究

文章采用第一性原理,利用掺杂硼的碳纳米管(BC₃NT)容易产生拓扑缺陷的特点,将其用作混合系锂空气电池正极材料,研究了BC₃NT拓扑缺陷电子性质及氧分子吸附.结果表明:BC₃NT产生的拓扑缺陷使得氧气在纳米管外表面吸附更加稳定,且缺陷环越大,吸附越稳定.七元环缺陷、八元环缺陷分别会使氧气在纳米管外表面发生半解离吸附和完全解离吸附,有利于氧还原反应的发生;通过布居分析电荷转移进一步验证了缺陷环越大,转移电荷越多,吸附越稳定. BC₃NT能增强对氧分子的解离吸附能力,有利于氧还原反应的进行.该材料适合用作混合系锂空气电池正极,有利于提高其性能.     

基于第一性原理的锂空气电池钌掺杂石墨烯正极 氧还原反应机理研究

双电解液锂空气电池因其高理论能量密度受到广泛研究,但电池正极侧氧还原反应(ORR)速率低,其反应速率是限制锂空气电池发展的主要因素之一.本文提出了以钌(Ru)掺杂单层石墨烯作为正极ORR催化剂,采用第一性原理计算nRu (n=1～3)掺杂石墨烯的电子结构和氧气在Ru掺杂石墨烯表面的吸附性能,并以过渡态搜索方法获得ORR反应路径,研究碱性溶液中Ru掺杂单层石墨烯作用下的ORR机理.研究结果表明,经Ru原子掺杂后,石墨烯能够获得稳定的掺杂结构,且电导率显著提升.同原始单层石墨烯相比,Ru掺杂石墨烯增强了对O₂的吸附能力.在三Ru(n=3)掺杂石墨烯表面进行的ORR无需克服任何能垒.此外,三Ru掺杂石墨烯表面对OH基团的吸附能最低,有利于ORR的连续进行.研究表明三Ru掺杂石墨烯有望成为一种新型的ORR催化剂以提高双电解液锂空气电池的性能.     

铝和铝-锂合金的爆炸烧结试验研究

 本文研究了纯铝粉和快速凝固铝-锂合金粉的爆炸烧结工艺，测量了烧结体的密度，观察了烧结体内的微观组织和断口形貌。试验用粉末材料为水雾化铝粉、氮气雾化铝粉和氩气雾化铝-锂合金粉。试验时把粉末材料装在包套内，粉状炸药装在包套外的纸筒内，炸药从一端起爆。根据文中给出的爆炸烧结工艺参数的设计原则，通过系统地试验，已获得Φ17×70 mm的铝-锂棒材和Φ100×100 mm的纯铝棒材，相对密度超过98%，无中心孔（马赫孔）。微观组织和断口形貌观察结果表明：颗粒之间已达到焊接结合，结合区是由超细微晶组成，颗粒内部仍保持原始粉末的急冷组织。试验结果还表明：包套最终运动速度、包套内径、粉末材料强度、粉末材料表面氧化膜的厚度都是影响爆炸烧结质量的重要因素。     

Synthesis of Y2O3:(Li,Eu) films using phosphor powders coated with SiO2 nano particles

Y_1.9−xLi_0.1Eu_xO₃ (x=0.02, 0.05, 0.08, and 0.12) films were fabricated by spin-coating method. A colloidal silica suspension with Y_1.9−xLi_0.1Eu_xO₃ phosphor powder was exploited to obtain the highly stable and effective luminescent films onto the glass substrate. After heating as-prepared Y_1.9−xLi_0.1Eu_xO₃ films at 700 °C for 1 h, the phosphor films exhibit a high luminescent brightness as well as a strong adhesiveness on the glass substrate. The emission spectra of spin-coated and pulse-laser deposited Y_1.82Li_0.1Eu_0.08O₃ films were compared. The cathodoluminescence of the phosphor films was carried out at the anode voltage 1 kV.     

XPS investigation of diffusion of two-layer ZrO2/SiO2 and SiO2/ZrO2 sol–gel films

Two-layer ZrO₂/SiO₂ and SiO₂/ZrO₂ films were deposited on K9 glass substrates by sol–gel dip coating method. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) technique was used to investigate the diffusion of ZrO₂/SiO₂ and SiO₂/ZrO₂ films. To explain the difference of diffusion between ZrO₂/SiO₂ and SiO₂/ZrO₂ films, porous ratio and surface morphology of monolayer SiO₂ and ZrO₂ films were analyzed by using ellipsometry and atomic force microscopy (AFM). We found that for the ZrO₂/SiO₂ films there was a diffusion layer with a certain thickness and the atomic concentrations of Si and Zr changed rapidly; for the SiO₂/ZrO₂ films, the atomic concentrations of Si and Zr changed relatively slowly, and the ZrO₂ layer had diffused through the entire SiO₂ layer. The difference of diffusion between ZrO₂/SiO₂ and SiO₂/ZrO₂ films was influenced by the microstructure of SiO₂ and ZrO₂.     

The microwave response of MgB2 /Al2O3 superconducting thin films

Microwave characteristics of MgB2/Al2O3 superconducting thin films were investigated by coplanar resonator technique. The thin films studied have different grain sizes resulting from different growth techniques. The experimental results can be described very well by a grain-size model which combines coplanar resonator theory and Josephson junction network model. It was found that the penetration depth and surface resistance of thin films with smaller grain sizes are larger than those of thin films with larger grain sizes.     

Characterization and electrochemical performance of the spinel LiMn2O4 prepared from -MnO2

The preparation and characterization of the spinel LiMn₂O₄ obtained by solid state reaction from quasi-amorphous -MnO₂ is reported. A well-defined highly pure spinel was characterized from X-ray diffractograms. The average manganese valence of -MnO₂ and spinel samples was found to be 3.89±0.01 and 3.59±0.01, respectively. The electrochemical performance of the spinel was evaluated through cyclic voltammetry and chronopotentiometry. The voltammetric profiles obtained at 1 mV/s for the LiMn₂O₄ electrode in 1 M LiClO₄ dissolved in a 2:1 mixture of ethylene carbonate and dimethyl carbonate showed typical peaks for the lithium insertion/extraction reactions. The charge capacity of this electrode was found to be 110 mA h g⁻¹ for the first charge/discharge cycles.     

The improvement of Al2O3/AlGaN/GaN MISHEMT performance by N2 plasma pretreatment

This paper discusses the effect of N 2 plasma treatment before dielectric deposition on the electrical performance of a Al2O3 /AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor high electron mobility transistor(MISHEMT),with Al2O3 deposited by atomic layer deposition.The results indicated that the gate leakage was decreased two orders of magnitude after the Al2O3 /AlGaN interface was pretreated by N 2 plasma.Furthermore,effects of N 2 plasma pretreatment on the electrical properties of the AlGaN/Al2O3 interface were investigated by x-ray photoelectron spectroscopy measurements and the interface quality between Al2O3 and AlGaN film was improved.     

纤维状TiO2/Bi2O3光催化剂的制备及其光催化性能

以C₁₆H₃₆O₄Ti和Bi(NO₃)·5H₂O为原料,以棉花纤维为生物模板,合成了系列纤维状TiO₂/Bi₂O₃光催化剂．采用XRD、SEM、UV-Vis等测试技术对样品的相结构、形貌和吸光性能等进行了表征分析．结果表明,样品中的Bi₂O₃为单斜相和四方相共存的混晶,纤维长度达到毫米级,     

SiO2的赝晶化及AlN/SiO2纳米多层膜的超硬效应

采用反应磁控溅射法制备了一系列不同SiO₂层厚度的AlN/SiO₂纳米多层膜，利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能，研究了SiO₂层在多层膜中的晶化现象及其对多层膜生长方式及力学性能的影响. 结果表明，由于受AlN六方晶体结构的模板作用，溅射条件下以非晶态存在的SiO₂层在其厚度小于0.6 nm时被强制晶化为与AlN相同的六方结构赝晶体并与AlN形成共格外延生长. 由于不同模量的两调制层存在晶格错配度，多层膜中产生了拉、压交变的应力场，使得多层膜产生硬度升高的超硬效应. SiO₂随层厚的进一步增加又转变为以非晶态生长，多层膜的外延生长结构受到破坏，其硬度也随之降低. 关键词： 2纳米多层膜')" href="#">AlN/SiO₂纳米多层膜 赝晶化 应力场 超硬效应     

氮掺杂Ge2Sb2Te5相变存储器的多态存储功能

通过反应溅射的方法，制备了N掺杂的Ge₂Sb₂Te₅(N-GST)薄膜，用作相变存储器的存储介质.研究表明，掺杂的N以GeN的形式存在，不仅束缚了Ge₂Sb₂Te₅ (GST)晶粒的长大也提高了GST的晶化温度和相变温度.利用N-GST薄膜的非晶态、晶态面心立方相和晶态六方相的电阻率差异，能够在同一存储单元中存储三个状态，实现相变存储器的多态存储功能. 关键词： 相变存储器 多态存储 N掺杂 2Sb₂Te₅')" href="#">Ge₂Sb₂Te₅     

Reaction of C2HCl2+O2: Combined TR-FTIR Spectroscopy and Electronic Structure

用时间分辨傅立叶变换红外发射光谱(TR-FTIR)和G3MP2//B3LYP/6-311G(d,p)水平的电子结构计算研究了环境化学中重要的二氯代乙烯自由基C₂HCl₂和O₂分子的基元反应通道和机理. 通过0.5 cm^-1高分辨的TR-FTIR发射光谱观察到三种振动激发态产物CO₂、CO和HCl,由光谱拟合得到CO和HCl的振动态分布,结合电子结构计算的反应势能曲线,提出反应机理和能量上最可能的反     

Crystallization of Ge2Sb2Te5 phase—change optical disk media

In this paper, the crystallization behaviour of amorphous Ge₂Sb₂Te₅ thin films is investigated using differential scanning calorimetry), x-ray diffraction and optical transmissivity measurements. It is indicated that only the amorphous phase to face-centred-cubic phase transformation occurs during laser annealing of the normal phase-change structure, which is a benefit for raising the phase-change optical disk's carrier-to-noise ratio (CNR). For amorphous Ge₂Sb₂Te₅ thin films, the crystallization temperature is about 200℃ and the melting temperature is 546.87℃. The activation energy for the crystallization, E_a, is 2.25eV. The crystallization dynamics for Ge₂Sb₂Te₅ thin films obeys the law of nucleation and growth reaction. The sputtered Ge₂Sb₂Te₅ films were initialized by an initializer unit. The initialization conditions have a great effect on the reflectivity contrast of the Ge₂Sb₂Te₅ phase-change optical disk.