电池正极材料中Li+运动特性的7Li NMR研究

利用变温⁷LiNMR实验对Li-电池正极材料LiMn₂O₄和LiCoO₂中Li⁺的运动特性进行了研究,结果表明,随实验温度的提高,LiMn₂O₄的⁷LiNMR谱线窄化,表明其中Li⁺迁移能力增加,而LiCoO₂的谱线无变化.此外随温度提高,LiMn₂O₄的⁷Li的T₁变短,而LiCoO₂的T₁变长,产生这种不同变化趋势的原因在于LiMn₂O₄和LiCoO₂晶相结构的差异造成其中Li⁺迁移能力的差别,它们各自的相关时间τ_c使⁷Li核的T₁分别位于T₁-τ_c曲线极小点两侧.     

MAPbCl3钙钛矿中甲胺阳离子运动的固体2H NMR研究

本文利用固体²H核磁共振（²H NMR）技术探究了甲胺铅氯（MAPbCl₃）钙钛矿正交相、四方相和立方相晶体结构内甲胺阳离子（MA）的运动特征.结合²H NMR实验数据和拟合数据,本文分析和建立了不同相结构中MA阳离子的运动模型,揭示了不同相结构中MA阳离子的运动特征：正交相中MA并不处于完全静止状态,而是在围绕C-N键快速内旋转的同时局部晃动;随着温度升高,MA在钙钛矿晶格中呈现出多种不同的运动模式,MA阳离子运动在不同温度下的变化过程与该材料的相转变过程并不一致.该研究有助于加深对MAPbCl₃相结构转变分子机制的理解.     

同位素7Li和6Li的性质殊异

本文研究了同位素7 Li和6 Li在几个方面的性质差异．用相对论量子力学计算指出,6 Li的电子能级比7 Li的能级低,同时,对电偶极E （1）和磁偶极M （1）的能级跃迁波长,6 Li的跃迁波长都要比7 Li的长．由于7 Li和6 Li的核自旋的大小不同,可以看出在磁场2万高斯和温度100－20 K之间,7 Li的磁极化比6 Li的约大13倍．7 Li和6 Li的磁极化这种差异,也是一种可能的同位素7 Li／6 Li的分离方法．     

锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的电子结构与输运特性

采用基于密度泛函理论第一性原理方法, 研究了对称性为Pmn2₁的正交结构聚阴离子型硅酸盐Li₂FeSiO₄及其相关脱锂相LiFeSiO₄的电子结构, 并进一步采用玻尔兹曼理论对其输运性质进行计算. 电荷密度分析表明, 由于强Si–O共价键的存在使Li₂FeSiO₄晶体结构在嵌脱锂过程中始终保持稳定, 体积变化率只有2.7%. 能带结构与态密度计算结果表明, 费米能级附近的电子结构主要受Fe-d轨道中电子的影响, Li₂FeSiO₄ 的带隙宽度明显小于LiFeSiO₄, 说明前者的电子输运能力优于后者. 输运性质计算表明, 电导率在300–800 K时对温度的变化并不敏感, 同时也证明了Li₂FeSiO₄晶体的电导率大于LiFeSiO₄晶体, 与能带和态密度分析结论一致.     

Li1+2xTi2-xMgxP3O12固溶体系统结构31P NMR研究

本文应用固体高分辨³¹P NMR技术,以P原子作为结构探针,对以LiTi2P₃O₁₂为基质的Mg掺杂固溶体系统快离子导体的结构进行了研究。并利用P原子第二配位层阳离子场强与其化学位移的关系,确定了不同化学位移³¹P NMR谱线与固溶体结构中P原子局部结构单元Q°之间的关系,解释了Mg的掺入所引起的晶体结构的变化。     

锂离子电池正极材料LiMnPO4研究进展

综述了新型锂离子电池正极材料LiMnPO4的研究进展,重点对该材料的结构、结构与电化学性能的关系、阳离子掺杂对材料性能的影响、多种合成方法和材料改性措施进行了较详细的评述,并对该材料的应用前景进行了展望.     

锂离子电池掺钴正极材料电子结构的DV-Xa研究

采用原子基表示的第一原理赝势方法，计算了正极材料LiMn2O4的电子结构，发现LiMn2O4的价带主要是由Mn(8)和Mn(9)的3d轨道和O(7)、O(6)、O(4)的2p轨道构成，导带主要是由Mn(8)和Mn(9)的3d轨道和O(7)的2p轨道构成．通过计算Li5Mn2C0O8的电子结构，发现在LiMn2O4中用钴离子取代16d位锰离子将使电极材料的费米能减小，放电电压降低；锂离子的净电荷增大，锂离子与氧离子的相互作用增强，可逆容量降低；同时由于价带宽度变窄，Co-O键间的相互作用比Mn-O键间的相互作用强，所以，结构稳定性增加，电极循环性能改善．     

锂离子电池负极材料CuSn的Li嵌入性质的研究

使用基于混合基表示的第一原理赝势法，研究了锂离子电池非碳类负极材料CuSn的Li嵌入时的形成能以及相应的电子结构.还给出了Li嵌入时的体积变化，能带结构、电子态密度以及电荷密度分布等性质, 并讨论了CuSn作为负极材料的特点.计算发现，Cu-Sn化合物在闪锌矿结构时，Li嵌入主体材料时的嵌入形成能大致在3.5eV附近. 关键词： 锂离子电池 负极材料 CuSn 电子结构     

锂离子电池掺钴正极材料电子结构的DV-Xα研究

采用原子基表示的第一原理赝势方法 ,计算了正极材料LiMn2 O4的电子结构 ,发现LiMn2 O4的价带主要是由Mn(8)和Mn(9)的 3d轨道和O(7)、O(6 )、O(4 )的 2p轨道构成 ,导带主要是由Mn(8)和Mn(9)的 3d轨道和O(7)的 2 p轨道构成 .通过计算Li5Mn7CoO8的电子结构 ,发现在LiMn2 O4中用钴离子取代 16d位锰离子将使电极材料的费米能减小 ,放电电压降低 ;锂离子的净电荷增大 ,锂离子与氧离子的相互作用增强 ,可逆容量降低 ;同时由于价带宽度变窄 ,Co-O键间的相互作用比Mn -O键间的相互作用强 ,所以 ,结构稳定性增加 ,电极循环性能改善 .     

Li~+掺杂Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉材料的发光性能

采用高温固相法制备Li+掺杂Sr2Mg Si2O7∶Eu2+,Dy3+长余辉材料,对样品进行X射线衍射、扫描电镜、激发光谱、发射光谱、余辉衰减曲线和热释光曲线表征,研究了Li+掺杂对Sr2Mg Si2O7∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。实验结果表明:Li+掺杂对样品激发光谱和发射光谱的峰形、峰位基本没有影响,但是能改善样品的余辉性能。与未掺杂Li+的样品比较,Li+掺杂摩尔分数为2.5%样品的初始发光强度提高了1.5倍,余辉衰减常数提高了1.6倍。通过热释光曲线表征分析陷阱数量并计算了陷阱深度,分析表明,掺杂Li+能增加基质中氧空位的数量,适量增加陷阱深度,从而提高材料的发光性能。     

Ionic Pathways in Li13Si4 investigated by 6Li and 7Li solid state NMR experiments

Local environments and dynamics of lithium ions in the binary lithium silicide Li₁₃Si₄ have been studied by ⁶Li MAS-NMR, ⁷Li spin-lattice relaxation time and site-resolved ⁷Li 2D exchange NMR measurements as a function of mixing time. Variable temperature experiments result in distinct differences in activation energies characterizing the transfer rates between the different lithium sites. Based on this information, a comprehensive picture of the preferred ionic transfer pathways in this silicide has been developed. With respect to local mobility, the results of the present study suggests the ordering Li6/Li7>Li5>Li1>Li4 >Li2/Li3. Mobility within the z=0.5 plane is distinctly higher than within the z=0 plane, and the ionic transfer between the planes is most facile via Li1/Li5 exchange. The lithium ionic mobility can be rationalized on the basis of the type of the coordinating silicide anions and the lithium-lithium distances within the structure. Lithium ions strongly interacting with the isolated Si⁴⁻ anions have distinctly lower mobility than those the coordination of which is dominated by Si₂⁶⁻ dumbbells.     

地塞米松棕榈酸酯的NMR数据解析

参考地塞米松在D₂O中检测的的¹H、¹⁹F NMR数据、棕榈酸的¹H、¹³C NMR标准图谱数据和Lindeman-Adams经验公式,对地塞米松棕榈酸酯进行了¹H和¹³C MNR检测,通过DEPT和¹H-¹H COSY、HMQC、HMBC等2D NMR技术对该化合物所有的¹H和¹³C NMR信号进行了全归属和详细解析.     

NASICON型化合物结构的NMR研究

在水热晶化合成一系列NASICON型化合物的基础上,应用固体高分辨³¹P和²⁹Si MAS NMR,研究了几种NASICON化合物的结构,观察其骨架原子P和Si在结构中的状态及分布,并解释了由于在结构中发生取代作用而引起,Si或P的化学位移的变化.     

胀果香豆素甲的NMR研究

从甘肃产胀果甘草的乙酸乙酯提取物中,分离得到一个新化合物.利用¹H,¹³C NMR谱、NOE差谱以及¹H-¹H COSY、¹³C-¹H COSY和¹³C-¹H远程COSY谱并结合其理化数据,确定了它的化学结构,命名为胀果香豆素甲.     

固体高分辨NMR研究PPU/PMAs,AB-交联聚合物中的分子运动和相容性

本文使用固体高分辨NMR测量了PPU/PMAs,AB-交联聚合物中PPU的侧甲基的¹³C自旋-晶格弛豫时间(T₁)。使用内旋转运动的平均谱密度函数分析了PPU侧甲基的内旋转和PMA的侧基的多重内旋转运动。结果表明PMA中的侧基距主链越远,其旋转速度越快并且PPU侧甲基的内旋转速度随ABCP中PMA侧链长度增加而变快。还使用质子的T_1ρ和T₂及自旋扩散研究了体系的相容性和相行为。得到了有关相应尺度下的每相的组成和软相微区尺度的信息。     

笼形倍半硅氧烷NMR的研究

笼形倍半硅氧烷是一类典型的多面体有机-无机分子复合物. ²⁹Si NMR是测定这类含硅化合物结构的有效方法. 利用²⁹Si NMR对6种笼形八聚倍半硅氧烷的结构进行了研究,结合所得数据探讨了这类化合物中取代基电负性对²⁹Si NMR化学位移的影响.根据¹H,¹³C NMR数据及各峰归属可以进一步判断笼形倍半硅氧烷取代基R的类型和结构.     

佐米曲坦NMR谱的研究

由苯肼衍生物经Fisher环合等反应得到了目标化合物佐米曲坦,采用二维NMR、DEPT和选择性远程INEPT等技术,对其结构和NMR信号归属作了研究.     

人体胰岛素质子交换反应的核磁共振研究

用线型拟合的方法通过核磁共振谱图测得了人体胰岛素R6六聚体中酰胺质子与重氢的交换速度.因为用这一方法对实验谱图进行计算模拟时考虑了核磁共振谱线所提供的所有信息,所以我们获得了化学位移非常接近的蛋白质酰胺质子与重氢的交换速度,这是用其它方法难以得到的数据.结果表明,用本文所述方法获得的酰胺质子的交换速度与由2DNMR计算所得的蛋白质结构有非常好的吻合.在获得酰胺质子交换速度的基础上,本文详细讨论了交换反应速度与蛋白质结构的关系,结果表明,在该蛋白质中影响酰胺质子交换速度大小的因素以强弱顺序排列为:质子在肽链中的位置 > 是否参与形成氢键 > 蛋白质的二级及三级结构.     

5-羧甲基-7-羟基-2-甲基色原酮核磁共振研究

从虎杖(Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.)抗菌抗炎有效部位中分离得到一化合物：5-羧甲基-7-羟基-2-甲基色原酮. 首次利用2D-NMR技术对其核磁共振信号进行了确切归属.