静电纺丝技术在锂离子动力电池中的应用

锂离子动力电池,作为动力源,要求其具有较高的比容量、倍率性能、热稳定性及优异的循环性能。静电纺丝技术是一种新型纳米纤维制备技术,因其制备的纳米纤维膜具有比表面积大和孔隙率高等特点,近年来在锂离子电池领域得到了广泛应用,有望成为大幅改善锂离子动力电池性能的关键技术。基于锂离子动力电池的特性,当前静电纺丝技术主要用于制备高孔隙率的纳米纤维膜、高分子共混膜及无机-高分子复合膜等隔膜材料以提高隔膜的机械性能和热稳定性;此外,静电纺丝技术还被用于改善磷酸铁锂等聚阴离子型正极材料及石墨负极材料的电化学性能。本文还针对上述研究中存在的问题,提出了未来静电纺丝技术在锂离子动力电池中应用的可改进的研究方案。     

调控MOF材料的压铁电性能

<正>金属有机骨架(MOF) UiO-66晶体先前被认为不具备压电/铁电性,因为通过粉末XRD,研究者们发现它是中心对称晶格[Fm3m(225)] ~(1,2)。然而,新加坡国立大学曾开阳研究组通过双频共振追踪压电力显微镜(DART-PFM),发现UiO-66晶体具有压电响应~3。结合第一性原理计算,研究组人员认为UiO-66的结构不是高度中心对称的Fm3m(225),而     

HCO自由基光解反应中的动态干涉

<正>类似光学"杨氏双缝干涉",微观粒子因其量子特性可表现出波动性,继而发生物质波干涉。当粒子有多条路径通往同一终点时,不同路径之间的相位差可能会造成干涉~1。然而物质波干涉在化学反应中十分罕见,这是由于反应物多个量子态的平均效应而难以观测~2。近年来,得益于实验技     

分子激发态非绝热动力学的理论模拟

<正>光诱导反应过程是今天物理化学研究的中心问题之一。光吸收导致分子跃迁到电子激发态,发生一系列复杂的光诱导反应,如荧光、磷光、电子和能量转移、光化学反应等。当分子体系处于激发态上时,伴随着原子核的运动,不同电子态之间可能会出现势能面交叉。在交叉区域体系会从一个电子态"跳跃"到另外一个电子态,发生非绝热跃迁~(1,2)。该过程广泛的存在于自然界中。从简单的     

金刚石纳米线氮空位色心的表面与尺寸效应（英文）

使用大规模自旋极化密度泛函理论计算研究了表面修饰和尺寸对金刚石纳米线(DNs)中氮空位(NV)色心的几何结构、电子结构、磁性和稳定性的影响.理论上设计了几种不同的DNs,这些DNs具有不同的表面修饰(干净、氢化和氟化),并且直径达数百个原子.实验结果证明,中性(NV0)和带1个负电荷(NV-)的NV色心的电子结构不受半导体表面修饰和DNs直径大小的影响,但NV色心的稳定性对这两个因素具有不同的响应.此外,研究中还发现,由于DNs中存在圆柱形表面电偶极子层,对DNs中掺杂的NV^-色心的稳定性,表面改性诱导了不依赖尺寸的长程效应.特别地,对于n型氟化金刚石表面,掺杂在DN中的NV^-色心可以稳定存在,而对于p型氢化表面, NV⁰则相对更稳定.因此,表面修饰为控制金刚石纳米线中的NV色心的电子结构和稳定性提供了一种精确有效的调控方法.     

Si(111)7×7表面孤立C_(60)分子的吸附取向及局域电子态研究

利用低温扫描隧道显微镜对Si(111) 7× 7表面的孤立C60 分子成像 ,结合局域密度泛函方法计算 ,确定了C60 在不同吸附位置的分子取向 .同时进行的扫描隧道谱揭示了C60 吸附后的局域电子态 .     

金属团簇的超原子分子理论

选取合适的金属团簇(超原子)作为结构基元,进而组装形成新的团簇或晶体材料是团簇科学中一个有趣且充满挑战的课题,受到了实验和理论研究者的广泛关注.通过超原子组装这种"自下而上"的组装方式,可以获得具有特定物理化学性质的新材料.但是,长久以来针对如何进行超原子组装并无清晰、统一的理论认识,超原子组装基本等同于超原子的任意堆砌或拼接.那么,超原子能否像原子那样通过特定化学键形成分子或晶体?超原子间如何成键?超原子组装是否有一定模式可循?为了回答这些问题,我们提出了一个唯象理论:超原子分子理论.该理论的核心是构建超原子间的成键规则,将涉及超原子的"超级化学键"概括为3种类型,即超级共价键、超级杂化键和超级非键.超原子可以通过超级化学键结合形成超原子分子或超原子晶体.同时,超原子分子理论指出,超原子具有几何结构不同但电子结构相似的异构体,这些异构体称为"等同超原子".等同超原子同样可以作为组装基元,通过超级化学键进行结合.另外,针对包含复杂成键类型的团簇体系,超原子分子理论概括出了两种超原子组装模式,分别称为超原子网络和杂化超原子网络.综上所述,超原子分子理论包含了对超原子间成键规则的理解,对超原子组装基元的思考以及对超原子组装模式的认识.超原子分子理论的相关内容不仅可以为超原子组装提供系统的理论依据,而且可以对特殊团簇结构的稳定性给出合理解释,还可以为新型团簇的结构设计以及实验合成提供理论指导.     

钠离子取代对气相分子氢氘交换反应的影响

用质谱学方法测定分子的氢氘交换反应过程和结果是研究蛋白质分子等生物体系的分子构象,如蛋白质折叠状态的常用方法之一．本文利用线型离子阱．飞行时间质谱技术,在气相中测定了由不同个数钠离子所取代的简单多肽分子——五联丙氨酸（5Ala-nH＋nNa）．H^＋,,n=2,3,4,5的氢氘交换反应情况,得到了由不同个数钠离子取代的分子离子的氢氘交换反应速度以及交换的氢氘数量等,并研究了钠离子个数对分子氢氘交换反应的影响．结果表明,在本工作的实验条件下,钠离子的取代将影响分子离子的氢氚交换反应．当钠离子数为2时,（5Ala-2H＋2Na）．H^＋分子离子很难发生氢氘交换反应;当钠离子数增加时,对于（5Ala-3H＋3Na）．H^＋,（5Ala-4H＋4Na）．H^＋,和（5Ala-5H＋5Na）．H^＋等,分子的氢氘交换反应速度会加快．这可能是由于钠离子的取代导致了分子离子的构型以及分子的质子亲和势发生了显著的改变,因此影响它们的氢氘交换反应．此外,我们还研究了线型四极场的q值对离子氢氘交换反应的影响,发现对于某种离子,当其对应的四极场q值低于0．8时,对各种离子的交换反应速度影响不大,但当q值接近第一稳定区图的边界点,即当q接近0．908时,对某些离子的交换反应速度影响很明显．q值对离子的交换反应速度影响可以用离子的运动速度加快而导致碰撞反应能量增加来解释．     

Electron-phonon Coupling in Gallium-Doped Germanium

The electronic structure, lattice dynamics, and electron-phonon coupling of gallium-doped germanium are inves- tigated using ab initio supercell methods. Our results indicate the superconducting transition in gallium-doped germanium can be explained within a standard phonon mediated mechanism. The contribution of acoustic modes to the coupling constant A almost entirely comes from Ga related modes, and - 25% to λ. The calculated coupling constant is 0.35 and the corresponding transition temperature is 0.44 K for the gallium-doped germanium with 6.25% gallium content using Coulomb pseudopotential μ^＊ = 0.1, in agreement well with the experimental data.     

Al_2O_3陶瓷坯体的激光加工性能研究

本文系统研究了凝胶注模成型的Al2O3陶瓷坯体在CO2激光作用下的加工性能。陶瓷坯体的激光加工性能受许多工艺参数影响。对固相含量、粉体粒度、水分含量等参数对陶瓷坯体的加工效率的影响进行实验研究。通过调整工艺参数,获得最佳的陶瓷坯体的激光加工工艺参数。