磷灰石型La9.33（SiO4）6O2电解质的烧结及性能

在燃烧法制得的磷灰石型LSO电解质纳米粉体基础上,研究了预处理、成型压力、烧结温度和保温时间对LSO烧结体致密度的影响.烧结实验结果表明:球磨预处理和合适的成型压力,可以有效消除颗粒间的团聚、降低烧结温度和提高致密度;最佳成型压力为225 MPa;最佳烧结温度为1 400℃下保温3 h,烧结体的致密度高达96%.运用交流阻抗谱法研究了LSO烧结体的电性能,结果表明:烧结体随温度的升高,晶界电阻逐渐减小,晶粒电阻逐渐占据主导;烧结体电导率与温度的关系符合Arrhenius经验公式,700℃时离子电导率达到4.38×10-3s/cm.     

Sr和Nd掺杂对La_（9.33）（SiO_4）_6O_2电解质性能的影响

采用尿素-硝酸盐燃烧法对磷灰石型LSO电解质进行了三价稀土元素Nd和二价碱土元素Sr的La位掺杂,对合成样品进行XRD、SEM分析表征,并测试和分析了样品的电导率.结果表明：Sr、Nd掺杂对LSO的晶体结构、物相和形貌产生的影响很小,而适量的掺杂可有效提高LSO的氧离子传输性能.当掺杂x=0.3时,La9.33Mx（SiO4）6O2＋δ（M=Sr、Nd）具有最高离子电导率,La9.33M0.3（SiO4）6O2＋δ在500℃时的电导率分别为7.248×10-3S.cm-1、1.782×10-2S.cm-1.Nd掺杂不仅可以提高电导率,还可以降低传导活化能,相比于Sr掺杂更有利于LSO在中低温SOFCs中的应用.实验认为,Sr、Nd掺杂的LSO属于间隙氧传导机制,掺杂可以提高间隙氧的数量,间隙氧相比阳离子空位对LSO电导率的影响更大.     

钐和锌双掺杂La9.33（SiO4）6O2电解质的制备及其电导率

为提高磷灰石型电解质（LSO）的电导率,以氧化镧（La₂O₃）、氧化锌（ZnO）和氧化钐（Sm₂O₃）为主要原料通过尿素-硝酸盐燃烧法在600 ℃的温度下合成了掺杂钐和锌的La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}固体电解质粉末。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、变温介电测量系统对样品进行物质结构、表面形貌、电导率的表征。研究了不同温度和不同掺杂浓度下La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率。结果表明,Sm和Zn成功掺杂进入LSO的晶格中,样品具有典型的P6₃/m磷灰石结构且纯度高,LSO的形貌未改变。当Sm掺杂浓度为0.6,Zn掺杂浓度为1时,在温度为650 ℃下La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率达到1.50×10^-3 S/cm;确定了最佳烧结温度为1 400 ℃。La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率在同一温度下随着掺杂量的增加先提高后降低,掺杂样品的晶胞参数相比于未掺杂样品的晶胞参数增大,活化能随着掺杂量的增大先降低后升高。此外La_9.33Sm_xSi₅ZnO_{（25+1.5x）}的电导率在同一掺杂量下,随着温度的升高而提高。     

磷灰石型La（9.33）（SiO4）6O2电解质的烧结及性能

在燃烧法制得的磷灰石型LSO电解质纳米粉体基础上,研究了预处理、成型压力、烧结温度和保温时间对LSO烧结体致密度的影响.烧结实验结果表明：球磨预处理和合适的成型压力,可以有效消除颗粒间的团聚、降低烧结温度和提高致密度;最佳成型压力为225 MPa;最佳烧结温度为1 400℃下保温3 h,烧结体的致密度高达96%.运用交流阻抗谱法研究了LSO烧结体的电性能,结果表明：烧结体随温度的升高,晶界电阻逐渐减小,晶粒电阻逐渐占据主导;烧结体电导率与温度的关系符合Arrhenius经验公式,700℃时离子电导率达到4.38×10^-3s/cm.     

过渡元素掺杂固体电解质的制备及电性能

为了解决固体氧化物电解质在中温范围（500 ℃～800 ℃）工作电导效果不佳的问题,采用燃烧合成方法以氧化镧及过渡离子氧化物为原料,制备了过渡金属元素掺杂的硅酸镧体系电解质材料. 用X-射线衍射图谱、扫描电子显微镜以及红外光谱对所得电解质进行了物相和显微结构分析. 研究表明,掺杂离子对电解质的物相结构及形貌影响很小,但是通过引入适量过渡掺杂离子,能够有效提高电解质的电导率. 当掺杂量摩尔比x=1.0时,锌掺杂后硅酸镧电解质具有最高的离子电导率,在500 ℃时的电导率可达2.106×10-2 S/cm. 相比于未掺杂电解质在500 ℃电导率为1.71×10-3 S/cm有了显著提升. 元素铜的掺入对电解质的致密度有促进作用,压片和二次烧结后电解质的密度达94.1%. 同时通过交流阻抗测试分析证实镍在硅位掺杂会降低电解质的电导率.     

碱土掺杂硅酸镧电解质材料的制备与性能

采用尿素-硝酸盐燃烧法在600～800℃下制备了较高纯度无杂质相的碱土掺杂磷灰石型La9.33Mx(SiO4)6O2+δ(M为Sr,Ca,Mg)电解质.通过X射线衍射、扫描电镜和交流阻抗测试,对样品的晶体结构、表面微观形貌及电导性能进行了研究.结果表明,燃烧合成的电解质粉体La9.33(SiO4)6O2(LSO)具有p63/m磷灰石型晶体结构;LSO烧结体的微观形貌随x值的不同而出现了细微变化;LSO烧结体具有良好的电阻可逆性和稳定性.适当的掺杂量能有效提高LSO的离子电导率,最佳掺杂浓度为0.2.相同掺杂量下,三种碱土金属阳离子掺杂对电导性能也有一定的影响,随着离子半径的增大,掺杂效果越来越好.     

Ge掺杂Sm0.2Ce0.8O1.9电解质材料制备与性能研究

采用溶胶凝胶法合成了不同Ge含量的Ge_xSm_0.2Ce_0.8-xO_1.9(x=0～0.04,xGSDC)电解质粉体.XRD结果表明：Ge⁴⁺在xGSDC电解质中的固溶度低于4%;SEM和致密度结果分析表明1GSDC比SDC具有更高的致密度,Ge掺杂提高材料的烧结性能,1 450℃烧结的1GSDC的致密度为99.30%;1 450℃烧结的1GSDC在750℃下电导率为0.050 S·cm^-1,而SDC在750℃下的电导率为0.034 S·cm^-1,Ge的掺杂提高了1GSDC的晶界电导;以1GSDC为电解质的单电池在750℃的最大功率密度达到552 mW/cm².     

固态电解质LiZr2(PO4)3的掺杂及其在电极中的应用

NASICON型固态电解质磷酸锆锂(LZP)具有优异的结构稳定性和性能可靠性,但其在室温下的锂离子电导率较低,限制锂离子的传输。针对上述问题,采用溶胶凝胶法对磷酸锆锂电解质材料进行阳离子掺杂,提高材料的电导率,进而提升锂离子在材料中的输运能力。同时,将掺杂的磷酸锆锂电解质对电极进行修饰,提升电极本身的锂离子输运性能。探究了离子掺杂电解质对电极的锂离子扩散动力学性能的影响机理。实验结果表明,LiTi_0.25Zr_1.75(PO₄)₃对电极的锂离子扩散动力学性能提高最为显著,锂离子扩散系数达到3.25×10^-14cm²·S^-1,是未修饰电极的2.95倍,同时在5C倍率下,LiTi_0.25Zr_1.75(PO₄)₃修饰的电极比未修饰电极比容量提高了25.48 mAh·g^-1。     

CeO2 的加入对(ZrO2)0.86(MgO)0.14陶瓷电导率的影响

对(ZrO     

(Gd2O3)x（ZrO2）1-x（x=0.05-0.15）电解质材料的电导及其分子动力学模拟

为了探讨作为固体氧化物燃料电池电解质材料的可行性,采用交流阻抗谱研究了(Gd2O3)x(ZrO2)1-x(x=0.05-0.15)固体电解质材料的晶粒电导率,并通过分子动力学方法模拟了Gd2O3掺杂ZrO2固体电解质材料的动力学行为,计算并分析了温度和Gd2O3掺杂量对体系离子传导性能的影响.实验和模拟结果均表明,升高温度能明显增强离子电导性能.当Gd2O3掺杂量为8 mol%时,材料的电导性能取得最优值.     

Eu~(3+)掺杂Gd_(9.33)(SiO_4)_6O_2微晶玻璃的制备及发光性能研究

采用高温熔融法制备Si O2-Na F-Na2O-Gd2O3-Eu2O3系基质玻璃,热处理后获得微晶玻璃.通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和荧光光谱等对样品进行分析.XRD结果表明:基质玻璃经700、750℃热处理2~4 h获得含Gd9.33(Si O4)6O2的微晶玻璃.晶粒尺寸随热处理温度的升高和时间的延长而增大.荧光光谱研究结果表明:与基质玻璃相比,微晶玻璃的激发强度和发射强度明显增强,微晶玻璃中电荷迁移带发生偏移,5D0—7F1跃迁的发射峰出现劈裂,5D0—7F2与5D0—7F1跃迁强度比值减小,表明Eu3+进入Gd9.33(Si O4)6O2晶格中;微晶玻璃中5D0—7FJ特征发射峰和激发峰强度随热处理温度的升高和热处理时间的延长而增强.     

SiO2/P（MMA-S）纳米复合电解质的制备与性能分析

聚合物锂离子电池具有安全、使用方便等特点,是当今最重要的新能源材料之一,研究和开发新型聚合物电解质是聚合物电池的核心内容。以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为聚合物基体,通过与苯乙烯(St)、三甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)进行交联共聚改性,复合有机锂盐改性纳米Si O2,通过相转化法制备多孔复合聚合物电解质膜。通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对复合聚合物膜结构进行了表征,采用扫描电镜(SEM)对该复合聚合物膜的孔形态进行了观察,采用热失重分析(TG)和差示扫描量热法(DSC)考察了复合聚合物膜热学性能,制备了结构可控、热稳定好的Si O2/P(MMA-S)纳米复合电解质。电化学研究表明:含有6%的改性纳米Si O2的电化学窗口达5.48 V,在0.1 C和0.2 C的倍率下,首次放电容量可达156.8 m Ah·g-1和147.6 m Ah·g-1,经过30次循环测试,容量保持率在93.5%和91.4%。更多还原     

退火工艺对Nd掺杂Ca0．4Sr0．6Bi4Ti4O15薄膜的性能影响

利用Sol-Gel法、快速退火工艺在Pt(100)/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了Nd掺杂的Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15(C0.4S0.6NT)铁电薄膜.分别研究了退火工艺中热解温度、退火温度对C0.4S0.6NT薄膜取向及铁电性能的影响,并探讨了C0.4S0.6NT薄膜取向生长的微观机制.XRD衍射分析表明:350℃热分解温度得到的薄膜I(200)/I(119)达到最大;退火温度达到700℃,薄膜中的Bi2Ti2O7相全部转化成铋层状钙钛矿相;P-E电学性能测试显示:退火温度高有助于提高薄膜的剩余极化(Pr);350℃热分解温度,750℃退火温度得到高(200)取向的薄膜,铁电性能较好,Pr 和Ec分别为14.2μC/cm2和84.5kV/cm.     

Influence on performance and structure of spinel LiMn2O4 for lithium-ion batteries by doping rare-earth Sm

The spinel LiMn2O4 used as cathode materials for lithium-ion batteries was synthesized by mechanochemistry fluid activation process, and modified by doping rare-earth Sm. Testing of X-ray diffraction, cyclic voltammograms, charge-discharge and SEM was carried out for LiMn2O4 cathode materials and the modified materials.The results show that the cathode materials doped rare earth LixMn2-ySmxO4 (0.95≤x≤1.2, 0≤y≤0.3, 0≤z≤0.2) exhibit standard spinel structure, high reversibility of electrochemistry and excellent properties of charge-discapacity is deteriorated less than 15% after 300 cycles at room temperature and less than 20% after 200 cycles at 55 C.At the same time, Crystal Field Theory was applied to explain the function and mechanism of doped rare earth element.     

稀土脯氨酸配合物[Nd2(L-pro)6(H2O)4](ClO4)6的热化学研究

稀土氨基酸高氯酸盐[Nd2(pro)6(H2O)4](ClO4)6的标准生成焓数据未见有文献报道.用L-脯氨酸与稀土钕盐合成了稀土高氯酸盐L-脯氨酸配合物,经热重、差热、化学分析及对比有关文献,得知其组成是[Nd2(L-pro)6(H2O)4](ClO4)6.采用具有恒温环境的反应热量计,以2 mol/L HCl作溶剂,NdCl3*6H2O、L-pro、NaClO4*H2O和NaCl作辅助物,测定了[2NdCl3* 6H2O 6L-pro 6NaClO4*H2O]和{[Nd2(L-pro)6(H2O)4](ClO4)6 6NaCl 14H2O}在298.15 K时的溶解热.利用Hess定律设计一热化学循环求得化学反应的反应焓ΔrHm = - 20.840 kJ/mol, 由标准生成焓热力学数据求得配合物[Nd2(L-pro)6(H2O)4](ClO4)6(s)在298.15 K时的ΔfHm(298.15 K) = -6 523.496 kJ/mol.     

Molar heat capacities of La2Mo2O9 and La1.9Sr0.1MO2O9-δ

The molar heat capacities of La2Mo2O9 and La1.9Sr0.1Mo2O9-δ were obtained using the differential scanning calorimetry (DSC) technique in a temperature range from 298 to 1473 K. The DSC curve of La2Mo2O9 showed an endothermal peak around 834 K corresponding to a first-order monoclinic-cubic phase transition, and the enthalpy change accompanying this phase transition is 5.99 kJ/mol. No evident endothermal peak existed in the DSC curve of La1.9Sr0.1Mo2O94, but a broad thermal anomaly existed in its heat capacity curve at around 832 K. In addition, the heat capacity values of La2Mo2O9 and La1.9Sr0.1Mo2O9-δ began to decrease at 1196 and 1330 K, respectively. The non-transitional heat capacity values of La2Mo2O9 and La1.9Sr0.1Mo2O9-δ were formulated using multiple regression analysis in two temperature ranges.     

K(H_2O)_6Al(H_2O)_6(SO_4)_2和K(C_4H_5O_6)(C_4H_5O_6=D,L-酒石酸)的结构:钾离子和氧原子之间成键研究(英文)

利用水合硫酸铝在氢氧化钾存在的条件下在水中发生共晶作用得到无色块状的配合物K(H2O)6Al(H2O)6(SO4)2晶体,其中钾离子(K+)形成KO6八面体的配位几何构型。将D,L-酒石酸和相同当量的KOH反应生成配合物K(C4H5O6)(C4H5O6=D,L-酒石酸),其中K+以KO8多面体的形式被8个氧原子围绕形成一个扭曲的立方体形式。     

多晶La0.49Sr0.51(Mn1-xNbx)O3的磁电阻研究

采用四探针法测量多晶La0.49Sr0.51(Mn1-xNbx)O3(x=0,0.05,0.15和0.25)在磁场下的电阻率温度曲线.实验结果显示:①在0.45T磁场下,对于x=0和x=0.25的样品,几乎观察不到磁电阻(Magnetoresistance,MR)效应,而对于x=0.05和x=0.15的样品,磁电阻效应较明显.这种差异可能与样品中铁磁相是否占主导作用有关;②比较x=0.05和x=0.15这两种样品的MR机制,前者可能与载流子在弱连接晶界上的自旋相关散射有关,且其主要是非本征的;而后者主要是本征的.     

多晶La0.49 Sr0.51 (Mn1-x Nbx )O3的电输运特性研究

测量了B位掺杂的钙钛矿结构锰氧化物La0．49Sr0．51(Mn1-xNb2)O3(x=0,0.05，0．15和0．25)的电阻率和磁化强度的温度特性．实验结果表明，当Nb^5 部分替代B位的Mn^4 离子时，电阻率-温度特性由原来单一的半导体型转变成了高温时的半导体(绝缘体)型和低温时的类金属型．随Nb掺杂量增大，电阻率迅速升高3～5个数量级，半导体(绝缘体)一类金属转变温度降低．在掺杂Nh的样品中，只观察到顺磁-铁磁转变，而未观察到铁磁一反铁磁转变．上述实验结果的一种可能解释是掺杂改变了磁有序时电子自旋的排列和空间取向，从而改变载流子被自旋热涨落的散射作用和载流子转移的随机性．     

温度和B2O3量对Sr4Al14O25：Eu^2＋,Dy^3＋性能的影响

采用高温固相合成法合成Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,研究了B2O3对于合成温度、基质物相及余辉性能的影响.实验表明:1250℃时,B含量为12.5%的长余辉材料基质的主要物相为Sr4Al14O25,发射主峰为490nm,余辉时间可达24h以上.