电解质中添加氧化物颗粒对染料敏化太阳电池性能的增强

"在液态电解质中加入纳米TiO2、微米TiO2、Al2O3和ZrO2颗粒后,在一定的氧化物含量下,都不同程度地提高了DSC的光电特性,而以加入12.5%的纳米TiO2 (P25)得到最高的提高,达到5.5%,比没有加入氧化物颗粒的DSC效率提高达到51%以上．利用电化学阻抗谱和循环伏安法研究了在染料敏化太阳电池液态电解质中加入各种氧化物颗粒对电池电解质特性的影响,结果发现,加入氧化物颗粒后,由于界面效应,提供了I3-的快速扩散通道,从而I3-扩散系数得到较大提高,电解质/Pt电极间的电荷传输电阻下降,改善     

电化学阻抗谱在本科实验教学中的应用

电化学阻抗谱是常用的一种电化学测试技术,该方法具有频率范围广、对体系扰动小的特点,是研究电极过程动力学、电极表面现象以及测定固体电解质导电率的重要工具。本文以固体氧化物燃料电池的电化学阻抗谱的测试为例设计了一套在线分析电化学阻抗的应用课程。介绍了电化学阻抗谱的原理,数据采集方法和数据处理方法,阐述了电化学阻抗谱技术在本科实验教学中的可行性和重要性。     

基于阻抗模型解析的氧化锆固体电解质组织结构演变模型

晶界对多元多晶电解质材料电导率的影响, 已成为制约高温固体电解质材料发展的瓶颈. 传统的晶界观察方法难以将高温下材料的组织结构与电导性能相对应. 鉴于此, 本文研究了部分稳定氧化锆(PSZ) 固体电解质材料的变温交流阻抗特性, 并对交流阻抗谱进行了拟合分析, 发现等效拟合电路随温度的上升而发生变化. 通过对不同等效电路模型的物理解析, 得出PSZ电解质材料显微结构在高温下的演变模型. 经进一步分析, 演绎出一种'短程有序'的'晶界桥接'组织模型, 为改善PSZ电解质材料的晶界电导提供了参考.     

氧化物电致电阻变换与自束缚载流子

在多种氧化物材料和器件中观察到了可重复、可复制和可反转的电致电阻变换或电阻开 关(resistance switching) 行为,这种行为可能应用于不丢失信息存储,因此得到了广泛关注。由 于材料和样品结构的多样性和观察到的氧化物电致电阻变换效应显现出多层次的行为,这为分析 驱动机制带来了复杂性。目前,提出了多种假设来解释氧化物电阻变换效应,而最广泛使用的是 的氧空位扩散（负离子迁移）形成导电细丝的模型,而导电细丝的形成和破坏对应于电阻变换效 应的“开”与“关”。然而,分析不同实验组发表的大量实验结果清楚表明,氧化物电致电阻变换 存在着不依赖电场极性、电致电阻变换下锰氧化物材料的电阻下降以及材料离子化学态的发生变 化等重要特征。这些实验结果展示的共有主要特征清楚说明,氧化物电致电阻变换的机制应该不 是电场下氧空位迁移形成导电细丝模型所描述的。认真分析和可调整超导、磁学性质等结果都表 明,我们应该考虑载流子注入效应。虽然彻底理解氧化物电致电阻变换行为仍然需要进一步的研 究工作,但载流子注入与自束缚载流子观点描绘出了相当合理的图像, 来理解观察到的大量不同 研究组发表的多种多样氧化物电致电阻变换行为实验结果。综合来看,外加电场下氧化物的电阻 变换与引起的相关现象可能会开辟出一个奇异的全新研究与应用领域。     

Pr0.7Ca0.3MnO3陶瓷晶界势垒的交流特性

采用固相烧结方法制备了Pr1-xCaxMnO3(x=0.3)钙态矿结构锰氧化物陶瓷样品,对其在磁场和电场下的直、交流输运性质做了系统研究.通过测量加磁场和零场下的Ⅰ-Ⅴ曲线,得到其居里温度为150K,与VSM测试结果一致.通过测量加磁场与零场下交流的阻抗频谱,发现加磁场后样品的晶界电阻明显减小,而晶粒电阻几乎保持不变,表明Pr1-xCaxMnO3陶瓷多晶样品的CMR效应源于样品的晶界.为确定晶界处的势垒高度,测量了样品在不同频率下的阻抗温谱,根据Arrhenius定律拟合得出势垒高度为117 meV,与用直流R-T数据拟合得出的激活能一致.     

关于交流四引线电阻法测量超导转变温度T_c及其机理的探讨

本文对“用交流四引线电阻法测量转变温度Tc——连续超导体出现多相转变台阶”一文报道的典型实验曲线中各转变台阶所包含的物理信息进行了进一步的分析、测量及计算,并描述了几个判别性实验:由此得出结论:样品自感所产生的感抗以及由于超导交流损耗和超导线母材等原因产生的阻抗是该法能测出连续多相Tc的主要原因.     

钽在无水乙醇中的腐蚀

采用动电位极化、循环伏安、交流阻抗和扫描电镜等技术研究了钽在四乙基氯化铵(TEA)乙醇溶液中的腐蚀行为．在循环伏安曲线的扫描初期,电极表面因存在一薄层氧化物膜而使得电流密度缓慢增 加．后来钝化膜因受到氯离子的攻击而被击穿,即点蚀．扫描电镜图很好地显示出蚀孔的生长过程．点蚀电位随着TEA浓度的增加而下降,随着水含量的增加而上升．在所研究的温度范围内,电化学反应的活化能为36 kJ/mol．所有电极电位下的交流阻抗图谱都包含两个时间常数,钝化膜电阻和电荷传递电阻均随电极电位的增加而下降．     

周期数N不同的(Ce_(0.8)SmO_(2-δ))/YSZ)_N超晶格薄膜的阻抗性质

采用脉冲激光溅射技术,在MgO单晶片衬底上,以SrTiO_3作为缓冲层,交替沉积Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ)(SDC)和8 mol%Y_2O_3:ZrO_2(YSZ),制备了不同周期数的(SDC/YSZ)N超晶格电解质薄膜.利用扫描电子显微镜,X射线衍射和交流阻抗对其形貌、相结构和电学性能进行了表征.研究结果表明,薄膜具有优良的超晶格结构,层与层间的界面清晰.阻抗分析表明,周期数越多的样品显示出很小的活化能(约0.768 eV).该结果表明:周期数越多的SDC/YSZ超晶格是更为理想的低温固体氧化物燃料电池电解质.     

经络电阻抗测量与应用的实验研究

目的：研究疾病和经络电阻抗之间的相互关系.方法：利用实验仪器对胃病患者在治疗前后两足三里穴位之间的电阻抗分别测量,并进行统计学分析.结果：患者在治疗前后,其穴位间电阻抗值存在显著的差异（p〈0.001）.结论：经络电阻抗的变化能够直观有效地监测疾病治疗效果以及评价疾病的愈后情况.     

高压下ZnSe直流和交流电学性质的研究

采用高压原位测量技术在0–35 GPa压力范围内对ZnSe直流和交流电学性质进行了研究. 通过分析直流电学测量结果可知,在实验压力区间内ZnSe经历了由纤锌矿转变为朱砂相再转变为岩盐相的两次相结构转变. 分析温度与材料电阻率的变化关系表明ZnSe在高压下的相变为金属化相变,并通过交流阻抗谱的测量实验证实了这个结论. 进一步比较低压条件下晶粒和晶界电阻的变化,表明朱砂相结构的ZnSe更接近各向同性材料. 关键词： 高压 ZnSe 电学     

无锂助熔剂B_2O_3对Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3固体电解质离子电导率的影响

采用固相法制备锂离子电池用固体电解质磷酸钛锂铝Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(LATP),研究了不同烧结温度以及助熔剂对LATP固体电解质离子电导率的影响.采用X射线衍射、能谱分析、扫描电镜和交流阻抗等方法,研究样品的结构特征、元素含量、形貌特征以及离子导电性能.结果表明,在900?C烧结可以获得结构致密、离子电导率较高的纯相LATP陶瓷固体电解质.与添加助熔剂Li BO2的样品进行对比实验发现,采用B_2O_3代替LiBO_2作为助熔剂也可以提高烧结样品的离子电导率,并且电解质的离子电导率随助熔剂添加量的增大,先增大后减小,其中添加质量百分比为2%的B_2O_3的样品具有最高的室温离子电导率,为1.61×10~(-3)S/cm.     

XH-1装置电爆炸断路开关阻抗特性分析

 介绍了XH-1装置电爆炸断路开关的结构特征,给出典型的实验结果,对开关阻抗特性进行了初步分析,讨论了开关阻抗变换过程的物理机理,由实验数据得到了开关阻抗随时间变化曲线以及电阻倍增比R/R₀与比内能e的关系曲线。     

编辑部按语

氧化物电阻变换(resistance switching)是发现已经超过40年的物理现象,即在外加电压或脉冲下氧化物器件的电阻下降并可以在外加电压或脉冲下翻转恢复。因为不丢失电阻存储器的可能应用,氧化物电阻变换近年得到了十分广泛的关注。由于多种多样氧化物材料和器件的实验带来了不同的测量数据,目前提出了很多假说来解释观察到的氧化物电阻变换行为,其中大多数文章使用了氧空位扩散形成导电细丝的模型。该文章"氧化物电阻变换与自束缚载流子"利用不同研究小组发     

硅太阳能电池的调制载流子红外辐射动态响应与参数分析

建立了调制激光诱发硅太阳能电池的少数载流子密度波数学模型,并利用光致载流子辐射检测掺杂浓度、阻抗及载流子输运参数. 对频域响应曲线中的双弯曲效应进行了研究,构建了小交流信号作用的太阳能电池等效电路拓扑结构,仿真分析了不同掺杂浓度、阻抗电阻和载流子传输参数对频响曲线拐点的影响. 通过光致载流子辐射频域扫描实验与多参数拟合检测了单晶硅太阳电池的施/受主浓度、并联电阻和载流子输运参数. 结果表明：光致载流子辐射技术检测大面积太阳能电池频响曲线的双弯曲是由电容效应所引起的,建立的数学模型可定量描述和预测检测结果,并用于测量太阳能电池的掺杂浓度、电阻和载流子输运参数. 关键词： 调制自由载流子辐射 扫频检测 PN结电容 参数测量     

固体氧化物燃料电池体系掺杂氧化锆的理论研究:从结构到导电性（英文）

固体氧化物燃料电池是一种将化学能(如H_2和O_2)转化为电能的清洁能源系统,它具有高效、低碳以及燃料适应性广的特点.作为燃料电池的"心脏",电解质决定了整个电池的性能,其中掺杂氧化锆是最为典型的燃料电池电解质材料.氧化钇稳定氧化锆在高温下具有优良的离子电导率,广泛应用在固体燃料电池中.电解质材料的组成和使用温度对电导率的影响在实验和理论上已得到了充分研究.复合氧化物的原子结构的表征是阐明其导电行为的关键,本文综述了氧化钇稳定氧化锆电解质的结构和导电性研究的最新理论进展,比较了研究该材料所采用的不同的理论方法及其相应结果,并总结了各种方法的优缺点.重点介绍了利用随机表面行走-神经网络方法取得的最新成果,这些成果和实验结果相吻合.结果表明,采用机器学习进行原子模拟为理解固体电解质中遇到的复杂物质现象提供了一种经济、高效和准确的方法.     

利用李萨如图形测量交流阻抗特性

通常用交流电桥法测量电容、电感等交流阻抗的数值,由于待测的交流阻抗不一定是“纯”的电容或电感,其中总存在一定的等效电阻,所以,用交流电桥法测量的结果误差较大。本文所介绍的李萨如图形方法,直接测量通过阻抗的电流和两端电压间的相位差,通过调节电路中的电阻,使这一相位差与标     

负载阻抗对直线变压器驱动源传递效率的影响

从理论及模拟仿真分析了负载阻抗变化对双线型脉冲形成网络直接给负载放电,以及通过直线变压器(LTD)给负载放电时电压传递效率、能量传递效率以及峰值功率传递效率的影响。基于设计加工的LTD单元模块实验平台,通过调节水电阻负载阻值进行了一系列实验。实验研究结果表明:当负载阻值基本与双线型脉冲形成网络的阻抗2.5Ω相匹配时,可获得最大能量传递效率80.5%,此时电压传递效率、峰值功率传递效率分别为84.1%,73.9%;增大负载阻抗至3.4Ω时,可实现99.0%的电压传递效率,而能量传递效率、峰值功率传递效率仅减小3.5%,0.3%。根据对实验结果的分析可知,通过增大负载阻抗可以有效地提高系统的电压传递效率,且当负载阻抗变化不是太大时,对系统的能量传递效率以及峰值功率传递效率影响较小。     

基于Origin软件在电学实验中的应用

采用Origin软件针对伏安法测量电阻的实验数据进行处理。结果表明利用Origin软件处理,不但快捷,直观和简单,还可以降低在数据处理过程中,人为因素带来的实验误差。     

基于Origin软件在电学实验中的应用简

采用Origin软件针对伏安法测量电阻的实验数据进行处理。结果表明利用Origin软件处理,不但快捷,直观和简单,还可以降低在数据处理过程中,人为因素带来的实验误差。     

固体氧化物燃料电池体系掺杂氧化锆的理论研究：从结构到导电性

固体氧化物燃料电池是一种将化学能(如H₂和O₂)转化为电能的清洁能源系统,它具有高效、低碳以及燃料适应性广的特点. 作为燃料电池的“心脏”,电解质决定了整个电池的性能,其中掺杂氧化锆是最为典型的燃料电池电解质材料. 氧化钇稳定氧化锆在高温下具有优良的离子电导率,广泛应用在固体燃料电池中. 电解质材料的组成和使用温度对电导率的影响在实验和理论上已得到了充分研究. 复合氧化物的原子结构的表征是阐明其导电行为的关键,本文综述了氧化钇稳定氧化锆电解质的结构和导电性研究的最新理论进展,比较了研究该材料所采用的不同的理论方法及其相应结果,并总结了各种方法的优缺点. 重点介绍了利用随机表面行走-神经网络方法取得的最新成果,这些成果和实验结果相吻合. 结果表明,采用机器学习进行原子模拟为理解固体电解质中遇到的复杂物质现象提供了一种经济、高效和准确的方法.