锂离子电池纳米材料研究

报道了作者最近在锂离子电池纳米材料方面的研究工作 .包括纳米负极材料 (如Sb ,SnSb ,CuSn及Si) ,纳米正极材料 (如CuS)合成 ,电化学性质 ,以及纳米材料的晶体结构与形貌在充放电过程中的变化等研究 .此外还报道了具有纳米尺度阴离子的锂盐在聚合物电解质中的增塑作用以及纳米硅Raman光谱和光致发光谱受电化学锂掺杂的影响 .最后对纳米材料的本征性质与其电化学性质的关系进行了讨论 ,并对其在锂离子电池中的应用及在基础研究方面的意义给予了评述 .     

感应熔炼高锰硅的结构和形貌特性

采用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱仪(EDXS)对感应熔炼高锰硅(HMS)中的第二相条纹的形貌和成份进行了研究,发现第二相条纹平行贯穿整个高锰硅晶粒,其条纹宽度约30nm,间距在5-30μm内,成份为MnSi.通过高分辨透射电镜(HRTEM)观察到MnSi条纹为短程有序而长程无序的非晶形态.采用选区电子衍射(SAED)确定了高锰硅的晶体结构,结果表明所获得的高锰硅为单一的Mn4Si7相,未观察到高锰硅其它的非公度结构.透射电镜(TEM)结果表明,熔炼的高锰硅经过球磨和热压后产生了大量缺陷和应力畴,与热压之前的熔锭材料相比有明显差异.     

PEO-PAN-PEO三明治结构新型固态聚合物电解质的研究

为了解决聚丙烯腈(PAN)聚合物电解质膜刚性强、界面接触状况差的问题,将聚氧化乙烯(PEO)电解质膜贴合在PAN电解质膜的两侧,形成三明治结构PEO-PAN-PEO新型聚合物电解质复合膜.在高温下PEO层具有的柔性大幅度增加了电极与电解质的接触面积,降低了界面阻抗,成功充当了全固态锂电池的电解质膜.以金属锂为负极、LiFePO4为正极所组装的全固态锂电池在60℃下工况良好,初始放电比容量是153mAh/g,40周容量保持率为87%.     

溶胶-凝胶前驱体喷雾干燥法制备钠离子电池Na_2Ti_3O_7@MWCNTs负极材料

本文采用溶胶-凝胶前驱体喷雾干燥法制备了Na2Ti3O7@MWCNTs(多壁碳纳米管)复合材料,用于钠离子电池的负极.这种方法得到的Na2Ti3O7球形壳层包裹纳米Na2Ti3O7@MWCNTs复合材料的结构与用固相烧结法、简单溶胶-凝胶法制备的Na2Ti3O7-MWCNTs复合材料在电化学性能上相比,具有倍率性能好、小电流下50次循环后比容量衰减小等优势.     

脉冲激光沉积法制备LiCoO2 薄膜阴极

脉冲激光沉积方法(PLD)制备LiCoO2薄膜的关键因素之一是激光的功率. 在功率不小于160 Mj时,薄膜的结晶程度相对较高,出现(003)晶面的择优取向;且薄膜表面光滑,没有附着尺寸大小不一的纳米颗粒;恒流充放电测试20周内放电容量没有衰减,循环性能好.     

冲击波作用下碳水混合物发射光谱研究

 利用二级轻气炮和OMA-Ⅲ光多通道系统,分别研究金刚石与水、石墨与水两种碳水混合物在冲击波作用下的发射光谱。冲击压力高于16.41 GPa时,观测到350～750 nm波段内叠加在连续辐射背景上的发射谱;当冲击压力高于33.95 GPa时,C₂、CO、CO₂的谱线辐射明显,表明碳和水发生了化学反应。     

对苯二甲酸镁作为钠离子电池的有机负极材料

报道了对苯二甲酸镁作为钠离子电池负极材料的研究.以对苯二甲酸和氢氧化镁为原料,采用酸碱中和反应制备了含结晶水的对苯二甲酸镁(MgC8H4O4·2H2O),该材料对钠离子电池表现出了较好的电化学活性、优异的倍率性能以及良好的循环稳定性.在0.5C(1C=300 mA·g-1)倍率下循环50周以后,可逆容量由114mAh·g-1降至95 mAh·g-1,容量保持率高达83%;在2C的倍率下有高达90 mAh·g-1的可逆比容量.另外,在氮气气氛中,400℃进行后续热处理得到了不含结晶水的对苯二甲酸镁(MgC8H4O4),探讨了结晶水对其电化学性能的影响.结果表明,MgC8H4O4·2H2O的比容量、倍率性能以及循环稳定性都明显优于不含结晶水的对苯二甲酸镁.     

对苯二甲酸镁作为钠离子电池的有机负极材料

报道了对苯二甲酸镁作为钠离子电池负极材料的研究. 以对苯二甲酸和氢氧化镁为原料,采用酸碱中和反应制备了含结晶水的对苯二甲酸镁（MgC₈H₄O₄·2H₂O）,该材料对钠离子电池表现出了较好的电化学活性、优异的倍率性能以及良好的循环稳定性. 在0.5C（1C=300 mA·g^-1）倍率下循环50 周以后,可逆容量由114mAh·g^-1降至95 mAh·g^-1,容量保持率高达83%;在2C的倍率下有高达90 mAh·g^-1的可逆比容量. 另外,在氮气气氛中,400 ℃进行后续热处理得到了不含结晶水的对苯二甲酸镁（MgC₈H₄O₄）,探讨了结晶水对其电化学性能的影响. 结果表明,MgC₈H₄O₄·2H₂O的比容量、倍率性能以及循环稳定性都明显优于不含结晶水的对苯二甲酸镁.     

有机电路及其基本元器件

半导体电路及其元器件是实现现代信息传递的重要组成部分,随着无机电路特别是硅基电路的研究发展进入瓶颈,有机电路及其基本元器件的研究对于电路及系统的未来发展意义更加重大。近十年来,有机电路及其基本元器件取得了飞速的发展,多种基本元件器性能已经达到可应用程度,特别是在显示领域,基于有机半导体制备的OLED显示电路已经成为新一代显示器的选择。同时,有机电路也因其所具有的低成本、可弯折、高透光等特性而具有了更多的发展空间。本综述从构成有机电路的各基本部件出发,以各部分器件在电路系统中的应用为线索,从系统信息采集、信息处理、信息存储和信息输出4个方面简述了各部分基础元件的发展情况,并以基于有机场效应晶体管的器件为基础,对器件的结构、电性能的优化以及所面临的问题进行了讨论。     

嵌段共聚物薄膜在电化学能源领域的应用

采取选择性掺杂方法,将新型两亲性液晶嵌段共聚物薄膜功能化为具有各向异性的锂离子导电材料.这类薄膜不仅具有同轴且垂直取向的一维离子导电通道,而且可以在大面积范围内形成规则的阵列,可以作为锂离子电池、燃料电池等电化学能源系统的新型电解质.另一方面,这类薄膜作为模板可制备周期性排列的纳米孔、纳米粒子、纳米线阵列,形成的有序纳米结构材料可作为锂离子电池的三维电极.