一种新型锂离子电池用聚合物电解质复合膜的制备和性能表征

阐述了一种新型锂离子电池用PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物树脂)基聚合物电解质复合膜的制备过程. 对复合膜中使用的无机TiO2纳米颗粒进行固体超强酸化处理, 并进行颗粒表面酸强度H0测试、XRD晶体结构分析以及复合膜的电解液吸附率测试和电化学阻抗谱测试. 采用PE无纺布支撑体作为增强材料, 以浸涂方法制备复合膜,并进一步组装为锂离子电池, 性能测试表明该电池具有良好的电化学性能.     

氢脉泽中四极磁态选择器的设计及其应用

氢脉泽是一种中、长期稳定度最高的原子频率标准.其中原子磁态选择器的改进设计可以改善氢脉泽的工作参数及其体积与重量,从而改进氢脉泽的品质与工作寿命等,同时也可以改进氢脉泽的长期性能,并给出了磁态选择器的设计与实验结果.     

Plasmon-induced absorption in stacked metamaterials based on phase retardation

In this paper, based on the constructive interference of plasmonic dipolar and quadrupolar modes, a classical analogue of electromagnetically induced absorption （EIA） is demonstrated theoretically in a stacked metamaterial consisting of a short metal strip （which acts as a bright resonator） and a long metal strip （acting as a dark resonator）, which has been reported to support the electromagnetically induced transparency （EIT） effect. The transition from EIA to EIT can be clearly observed in the absorbance spectra via varying the vertical spacing between two resonant oscillators. With the help of the coupled two-oscillator model, the phase shift between the bright and dark resonance modes is calculated by fitting the simulated absorbance spectra, which reveals the physical mechanisms behind constructive and destructive interference effects in EIT/EIA metamaterials.     

氢氧化物共沉淀法制备LiMn0.45Ni0.45Co0.1O2正极材料的反应条件

通过氢氧化物共沉淀法制备了Mn0.45Ni0.45Co0.1(OH)2, 研究了反应条件对产物形貌特征的影响, 重点研究了F-离子对产物形貌特征、振实密度的影响. 利用前述产物通过高温固相合成法制备了高密度的LiMn0.45Ni0.45Co0.1O2和LiMn0.45Ni0.45Co0.1O1.96F0.04正极材料, 并研究了F元素掺杂对循环性能的影响. 结果表明, 在沉淀体系中加入F-, 可以改善产物的形貌特征和振实密度. SEM 测试结果表明, 产物具有良好的形貌; XRD测试表明, 产物具有良好的层状结构, 无杂质相存在. 在充放电电压区间为2.8-4.4 V, 电流密度为30 mA·g-1 时, LiMn0.45Ni0.45Co0.1O2和LiMn0.45Ni0.45Co0.1O1.96F0.04首次放电容量均为157 mAh·g-1, 经过50 次循环, 放电容量保持率分别为72.6%和86.0%, F元素的掺杂可以明显改进材料的循环性能.     

凝胶燃烧法合成5V级正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4及其高倍率放电性能

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为络合剂和燃料以凝胶燃烧法制备了具有优异高倍率放电性能的亚微米LiNi0.5Mn1.5O4材料.用热重/差热分析(TG/DTA)研究了凝胶的燃烧过程,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和循环伏安(CV)研究了LiNi0.5Mn1.5O4材料的结构和形貌.结果表明材料为结晶良好的纯尖晶石相结构,由5μm左右的二次颗粒组成,颗粒大小分布均匀,一次晶粒发育良好,粒径在500nm左右.充放电测试表明材料的倍率性能和循环性能十分优异.在3.5至4.9V进行充放电测试,0.5C、1C、4C、8C和10C倍率下放电容量分别为131.9、127.6、123.4、118.4和113.7mAh·g-1.在10C大倍率放电条件下循环100、500和1000次的容量保持率分别为91.4%、80.9%和73.5%.     

基于分合闸线圈信号的断路器状态在线监测系统设计

针对目前高压断路器在线监测技术的研究现状和不足,提出了一种基于分合闸线圈电流信号的高压断路器状态在线监测系统。设计了构成系统的硬件电路和在线监测软件,该系统能够快速实现对实时数据的采集、转换、滤波、放大和分析,能够计算分合时间、分合速度、开关行程、分合行程、过冲距离等参数,能够对高压断路器的动作类型进行基本的判断,监测结果能在上位机监控界面上显示。实验和实际运行结果表明该系统具有实时性好、监测数据全面、可靠性高和抗干扰能力强等优点。     

P2结构层状复合金属氧化物钠离子电池正极材料

目前,碱金属(锂、钠、钾等)离子电池中的锂离子电池已经广泛应用于社会生产生活的各个方面,有力地支撑了社会的自动化、信息化和智能化。然而,由于锂在地壳中的丰度较低,以较高丰度的钠为基础的钠离子电池引起了研究者和社会的广泛关注。其中,正极材料是制约钠离子电池实用化的重要因素之一,人们需要开发出面向实际应用的正极材料。P2结构层状复合金属氧化物钠离子电池正极材料具有资源丰富、制备简单、结构稳定、放电容量高、倍率性能好和循环稳定性较好等优点,获得了研究者的广泛关注,具有实用化前景。这一系列材料由于涉及到多种过渡金属元素的组合,较为复杂。本文针对含单一过渡金属、二元组分过渡金属、三元及以上组分过渡金属的P2结构材料及其优化改性进行了系统性梳理,力求厘清研究脉络,梳理研究思路,并给出了今后发展的方向与预测。P2结构材料的主要问题是提高其初始放电容量,氧还原的应用是解决这一问题的重要方向。此外,优化材料组分及采用具有丰富储量、低成本、高安全性和环境友好性的原材料是进一步降低成本并保护环境的重要研究方向。     

石墨烯微纳结构加工技术的研究进展

简单介绍了石墨烯独特的光电子性质,说明实现其在光电子器件中应用的有效方法是进行微纳加工。接下来对主要的石墨烯微纳加工技术——掩膜光刻、转移压印以及激光直写和干涉进行详细阐述,通过实例对每种加工技术的关键步骤和特点进行说明,并分析比较了不同加工技术的优缺点。然后对近期出现的转移压印辅助光刻和飞秒直写辅助转移压印技术的加工流程进行详细介绍,阐述将两种加工技术相结合应用于石墨烯微纳结构加工的优势。最后,简单展望了石墨烯微纳加工未来的发展趋势,指出需进一步研究的问题,对如何更好地实现石墨烯微纳结构的加工提出一些建议。     

Na 掺杂对硅酸锂吸收CO2性能的影响

通过高温固相反应法, 在添加不同比例Na2CO3的条件下, 合成出一系列可在高温500～750 ℃之间直接吸收CO2的硅酸锂材料. 利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪分别观察和评价了合成材料的表面形貌与结构特征, 用热重分析仪测量了硅酸锂材料的CO2吸收性能. 实验结果表明, 通过适量Na元素的掺杂, 能够提高硅酸锂材料吸收CO2的性能, 当Na2CO3的添加量x=0.02时, 合成的硅酸锂材料在CO2气氛下, 于700 ℃恒温保持约15 min即可达到吸收平衡, 材料的吸收量为(46±0.6)%(w), 与未经掺杂的材料相比, 吸收容量有所提高. 此外, 气氛中CO2的浓度对材料吸收CO2的速率有较大影响.     

非谐振式低频电磁-摩擦电复合振动能收集器

针对低频复杂的环境振动能量,本文提出一种非谐振式低频电磁-摩擦电复合能量收集器件.该能量收集器以旋转陀螺为核心部件,具有结构简单、俘能灵敏、鲁棒性强、可360°全方位俘能等优点.通过理论分析与软件仿真,阐述了器件的工作原理;基于线性电机平台,系统研究了振荡频率、振荡幅度对器件输出性能的影响,较好地证明了器件收集振动能量的能力.在2 Hz的振动环境下,摩擦发电单元在20 MΩ负载下的峰值功率约为0.084 mW,电磁发电单元在800Ω负载下峰值功率约为4.61 mW,系统机电转换效率为0.45%.最后结合人体运动能收集,成功验证了该复合能量收集器对低频复杂机械能的收集能力,并通过能量存储单元,实现了计步器自供能的正常工作.本项研究不仅为低频振动能量的高效采集与转换提供了一个崭新的思路,而且在自供电传感网络节点方面具有潜在应用价值.