(La1-xTbx)2/3Sr1/3MnO3薄膜的巨磁电阻效应

利用脉冲激光沉积法制备了（La1-xTbx)2/3Sr1/3MnO3系列薄膜样品。在77－300K的温度范围内,对样品的微观结构、磁化强度、电阻率和巨磁电阻效应等物理性质进行了系统研究。随着Tb含量x的增大,铁磁－顺磁转变温度随之下降,在x=0. 33样品中,最大磁化场μ0H=1.2T时,观察到34％的巨磁电阻。本文对其机理进行了研究和讨论。     

掺K~+和Ag~+的LaMnO_3的室温庞磁电阻效应

采用固相烧结法制备了名义成分为 La1- x Kx Mn O3(x=0 .1～ 0 .4)和 La0 .8K0 .2 - yAgy Mn O3(y=0～ 0 .2 )的多晶样品 ,发现用 K、Ag取代 La后 ,可使菱面体结构的这种钙钛矿型稀土锰氧化物居里温度升高至室温附近 ,从而使样品的室温磁电阻增大 ,其中 La0 .8K0 .2 Mn O3在μ0 H =1 T磁场下的磁电阻可达 1 3.5%。该值比单纯掺 Na和掺 Ag的同样成分的稀土锰氧化物的磁电阻要大。通过对磁电阻与磁化强度之间密切关系的讨论 ,探讨了磁电阻效应的微观机理     

掺杂Eu对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构及电化学性能的影响

采用草酸盐共沉淀法合成了掺杂Eu的锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3-x)Mn_(1/3)Eu_xO_2(x=0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征。通过LAND CT2001A电池测试系统对所制得样品进行电化学性能测试。结果表明:掺杂Eu后的样品都具有典型的a-NaFeO_2的特征层状结构,且晶型良好。掺杂量x=0.4%的样品粒径均匀,约为0.4～1 mm,团聚现象较少。充放电测试证实该样品在0.7 C下首次放电比容量为116.3 mAh/g,50次循环后放电比容量为114.1 mAh/g,容量保持率为98.12%,高于未掺杂样品的88.36%。     

Na、K、Ag掺杂对La_(0.60)Sr_(0.40)MnO_3材料晶体结构、磁性和电输运性质的影响

利用溶胶-凝胶法制备了稀土锰氧化物La0.60Sr0.40-xNaxMn O3(x=0、0.10、0.15、0.20、0.30、0.33、0.35)、La0.60Sr0.40-xKxMn O3(x=0、0.15、0.20、0.30)、Agδ-La0.60Sr0.40-xAgx-δMn O3(x=0、0.15、0.20、0.25、0.30)系列多晶样品。研究发现Na+、K+、Ag+取代部分Sr2+后,当掺杂量x≥0.15时,Na、K、Ag系列样品的晶胞体积均随掺杂量x增加而单调变大,样品居里温度随Na、K、Ag掺杂量x的增加而降低;当Na、K、Ag含量较小时,三个系列样品的电阻率峰值随掺杂量x的增加而减小,当x0.20时,样品的电阻率峰值随x的增加而增大。对其微观机理进行了讨论,认为相对于替代离子半径,Mn4+与Mn3+离子对数目之比Rn是影响材料以上性质的主要原因。     

微波烧结La掺杂CaCu3Ti4O12陶瓷的结构、介电和压敏性能

采用微波快速烧结法制备了La掺杂CaCu3Ti4O12致密陶瓷,研究了其结构、介电和压敏性能。所有Ca1-3x/2LaxCu3Ti4O12陶瓷均形成了CCTO晶相,但是La含量低于0.10时存在CuO第二相。随着La含量增加,Ca1-3x/2LaxCu3Ti4O12陶瓷介电常数随频率和温度变化越来越小;压敏电压逐渐增大,非线性系数也明显改善。其中La含量x=0.15时,Ca1-3x/2LaxCu3Ti4O12陶瓷具有良好的压敏性能:压敏电场强度为5.25 kV/cm,非线性系数为26.3。     

La0.7-xGdxSr0.3MnO3体系的电阻温度系数研究

用固相反应法制备了La0.7-xGdxSr0.3MnO3(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7)多晶材料,研究了它们的电阻温度系数(TCR)。实验结果表明,Gd掺杂将引起电阻率曲线的急剧变化,导致出现大的TCR;随Gd掺杂的增加,TCR在x=0.3出现峰值,然后随掺杂量的增加逐步降低。体系出现大的TCR来源于Gd掺杂引起的晶格畸变和额外磁性耦合。     

湿化学工艺La_xSr_(1-x)TiO_3薄膜的制备及性能表征

采用湿化学工艺在硅衬底上成功地制备了结构致密、均匀且无龟裂的LaxSr1_xTiO3(LSTO)薄膜。金属硝酸盐(或氯化物)的冰醋酸溶液经回流再加入乙酸酐除去无机阴离子和结晶水,而形成的金属醋酸盐与适当的络合剂形成的多配体络合物经部分水解生成的羟基化合物M(OH)2(L)x(L=C3H5(OH)3或AcAc,M=Sr或Ti或La),经羟基聚合形成LaxSr1_xTiO3(LSTO)簇状溶胶。丙三醇抑制了羟基金属过度羟基聚合,甲基纤维素(MCL)使LSTO溶胶具有网状结构。LSTO凝胶薄膜经过575~725℃/60min退火形成立方钙钛矿结构。用XRD、SEM对薄膜结构和形貌表征。室温下LSTO薄膜的电阻率为54μΩ.cm,而在160K到室温之间薄膜电阻率随温度的变化遵从ρ=ρ0+AT2。分析结果表明:La3+离子的施主掺杂实现了SrTiO3的n-型半导体化。     

La0.67-xBixSr0.33MnO3化合物多孔陶瓷样品的微结构与CMR效应

用固相反应法制备了钙钛矿型氧化物La0．67-xBixSr0．33MnO3(x=0，0．1，0．2)多孔陶瓷样品，研究了这些化合物的电磁性质和CMR效应j实验结果显示，Bi有助于晶粒的长大，并使电阻率峰值向低温方向移动。多孔样品的MR主要取决于显微结构，在0-300K温度范围内MR随温度升高单调下降。在较高的温度下观察到了低场磁电阻(LFMR)效应。与多晶致密样品相比，化合物多孔样品的电阻率峰变宽，峰值下降。     

Li与Ni+Co+Mn摩尔比对LixNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和性能的影响

采用氢氧化物共沉淀前驱体高温固相反应制备了层状LixNi1/3Co1/3Mn1/3O2(0.95≤x≤1.14)正极材料,应用ICP-OES、AAS对材料进行了成分分析,并采用X射线衍射光谱法(XRD)、晶格精修、扫描电子显微镜法(SEM)、差示扫描量热法(DSC)以及充放电测试表征了n(Li)∶n(Ni Co Mn)对材料结构和性能的影响。结果表明:x≥1.00时,随x值的增大,峰I003/I004的比值R、首次放电比容量及DSC峰值温度均呈现先增后减的趋势,并在x=1.05附近具有极大值;晶格精修表明阳离子混排率呈现先减后增的趋势,在x=1.08附近具有最小混排率。     

正极材料Li3(V1-xLix)2(PO4)3/C的合成及性能

通过溶胶-凝胶法结合球磨,合成Li3(V1-xLix)2(PO4) 3/C(x=0、0.01、0.02、0.03、0.04和0.05).采用XRD、SEM及充放电测试等研究了x的值对样品的影响.x＞0的样品形成了Li+掺杂及产生了具备改性作用的Li4P2O7,颗粒粒径随x的增加而减小,电化学性能较Li3V2(PO4)3(x=0)得到改善.x=0.02的样品以1C在3.0～4.3V循环,首次放电比容量为122.1 mAh/g,第50次循环的放电比容量为121.1 mAh/g,容量保持率为99.18％.     

阴极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.8Fe0.2O3-δ的晶体结构和性能

使用硝酸盐,氢氧化钠和碳酸钠为沉淀剂,共沉淀法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La_(0.7)Sr_(0.3-x)Ca_xCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)(x=0.05、0.10、0.15、0.20)的粉料并研究了粉料的各种性能。结果表明,前驱体800℃煅烧3h形成粉料具有六角晶系钙钛矿结构;Ca2 和Sr2 双掺杂取代La3 进入晶格后,随着Ca2 含量x增加,La_(0.7)Sr_(0.3-x)Ca_xCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)晶胞a轴方向缩短c轴方向拉长,晶胞体积减小;且1200℃烧结3h后所有样品电导率在降低。温度升高到490℃,掺杂样品的电导率出现最大值,温度继续升高晶格氧逸出导致电导率降低。当x=0.10和0.15时,阴极材料电导率在500～650℃范围内基本相等且高于700S/cm,并与Ce0.8Sm0.2O2热性能的表现一致,且两者阴极材料在650℃时,所组装单电池的输出功率明显大于350mW/cm2。     

La1-xAgxMnO3多晶成相过程的研究

用溶胶-凝胶法制各了La1-xAgxMnO3；(x=0.05，0.15，0.25，0.35，0．45)多晶样品，对其成相过程进行了研究，发现临界成相温度与样品的银含量有着密切的关系。对Ag^1 离子掺杂La1-xAgxMnO3，当银含量x到一定数值x=0.15时，样品中有Ag单质析出，出现富银相，样品且复相。对这些现象进行了分析与解释。     

掺K^＋和Ag^＋的LaMnO3的室温庞磁电阻效应

采用固相烧结法制备了名义成分为La1-xKxMnO3(x=0.1-0.4)和La0.8K0.2-yAgyMnO3(y=0-0.2)的多晶样品，发现用K、Ag取代La后，可使菱面体结构的这种钙钛矿型稀土锰氧化物居里温度升高至室温附近，从而使样品的室温磁电阻增大，其中La0.8K0.2MnO3在μ0H=1T磁场下的磁电阻可达13．5％。该值比单纯掺Na和掺Ag的同样成分的稀土锰氧化物的磁电阻要大。通过对磁电阻与磁化强度之间密切关系的讨论，探讨了磁电阻效应的微观机理。     

Li(4-x/3)YxTi(5-2x/3)O12/C的合成及电化学性能研究

以氧化钇为Y3+的掺杂源,以蔗糖或导电炭黑为碳源,对Li4Ti5O12同时进行离子掺杂和碳掺杂,采用高温固相法合成负极复合材料Li(4-x/3)YxTi(5-2x3)O/12/C(x=0.1).重点考察了Y掺杂、Y和碳协同掺杂,以及不同碳源对该复合材料形貌、粒径和电化学性能的影响.结果表明:使用蔗糖为碳源合成的复合材料Li(4-x/3)YxTi(5-2x/3)O12(x=0.1)体现了相对较好的倍率性能和循环稳定性,在0.15 C、0.40 C、0.70 C、1.40 C和3.30 C下材料首次放电比容量分别为150.4、144.5、144.5、140.8和116.9 mAh/g,3.3 C下循环10次后容量仍保持为116.7 mAh/g.电化学交流阻抗表明,使用蔗糖为碳源合成的复合材料Li(4-x/3)YxTi(5-2x/3)O12的阻抗从纯Li4Ti5O12的912.5Ω降低到227.7 Ω.     

热压/热变形(Nd,Ce)_2Fe_(14)B/CaF_2磁体的磁电性能和微结构

通过热压/热变形工艺制备了掺杂Ca F2的(Nd1-xCex)29FebalB0.9M(x=0.1,0.15,0.2,0.3,M=Co和Ga等)磁体,研究发现随Ca F2掺杂量增加,电阻率逐渐升高,磁性能逐渐下降。当Ca F2添加量为3wt%时,随Ce取代量的增加,矫顽力呈先上升后下降的趋势。当Ca F2掺杂量为3%,Ce含量x=0.15时,性能最优,剩磁为11.26k G,磁能积为21.93 MGOe,矫顽力达到最大值9.49 k Oe,电阻率达到269μ?·cm,与无掺杂Ca F2热压/热变形工艺制备的钕铁硼磁体电阻率230μ?·cm相比提高了13%。通过对热压/热变形磁体中Ca F2添加量和Ce含量的优化,提供了一种较高电阻率、低成本高磁性能的(Nd1-xCex)29FebalB0.9M热压/热变形磁体。     

Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2的合成与电化学性能

采用溶胶-凝胶法在900℃于空气中煅烧合成了层状复合掺杂型正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2(x=0,0.01,0.02,0.05).通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究了掺杂元素对Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的结构和电化学性能的影响.结果表明,适量Mg、Al掺入Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2后降低了材料的阳离子混排程度,且晶胞参数随着掺杂量的增加而增加.合成材料颗粒分布比较均匀,平均粒径约为0.5 μm.在充放电倍率为0.1 C和电压范围为3.0～4.3 V的条件下,与未掺杂样品相比,Mg-Al复合掺杂的样品具有更好的电化学性能和容量保持率.当x=0.02时,复合掺杂样品的首次放电容量和库仑效率分别为153 mAh/g和93.0%,20个循环后容量保持率达93.4%.因此Mg-Al复合掺杂锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2是很有前景的.     

(1-x)La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/（x/2）（Sb2O3）复合体系磁电阻及其温度稳定性

用固相反应法制备了纯La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3和(1-x)La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3/(x/2)(Sb2O3)样品,研究了样品的电输运性质及高温磁电阻温度稳定性。结果表明,零场下,纯La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3的ρ-T曲线出现双峰现象,高温峰是本征峰,较低温出现"肩峰"是非本征峰,复合体系在较低温的"肩峰"消失,用晶界效应予以解释;样品的电输运机制是,母体La0.6Dy0.1Sr0.3MnO3用ρ=ρ0+AT2拟合比较合理,复合样品用ρ=ρ0+AT2.5拟合比较合理;复合样品的MR-T曲线在高温出现一个平台,本征与非本征磁电阻的竞争结果是在高温区出现磁电阻平台,实现了高温区磁电阻的温度稳定性。     

非正分钙钛矿化合物(La0.8Sr0.2)0.7MnO3的磁电阻效应

采用固相反应法制备了名义成分为(La0.8Sr0.2)0.7MnO3的多晶钙钛矿锰氧化物,通过电阻率、磁化曲线和居里温度的测量,对其磁性与磁电阻效应进行了研究。样品近似呈La0.8Sr0.2MnO3/Mn3O4两相复合结构。其电阻率随温度的变化曲线具有双峰特征,特别是其磁电阻比在一个较宽的温区内(220~320K)基本上保持不变,相对正分样品La0.8Sr0.2MnO3而言,非正分样品磁电阻比的温度稳定性大大提高,这一特性也表明了其作为磁电阻传感器材料的可行性。     

La1-xCaxMn1-yCoyO3-δ阴极材料的电性能

降低电池叠堆的运行温度是研究固体氧化物燃料电池的一个重要目的。利用固相反应合成与直流四探针法讨论了复合掺杂阴极材料La1-xCaxMn1-yCoyO3 -δ(LCMC ,x =0 .1～ 0 .4;y =0 .1～ 0 .3 )的合成原料、组分及烧结温度等因素对其电导率的影响。实验发现 ,La0 .8Ca0 .2 Mn0 .9Co0 .1O3 -δ80 0℃时具有最高的电导率 ,而导电表观活化能却最低 ;反应原材料成分及烧结温度越高则导电性能越好。LCMC复合材料的导电机理可以用p型小极子的绝热空隙理论来解释。     

La2O3/Li2O/TiO2(La2/3-xLi3xTiO3)包覆对LiFePO4电化学性能影响

用La2O3/Li2O/TiO2 (La2/3-xLi3xTiO3)对锂离子正极材料磷酸铁锂进行了包裹研究.用扫描电子显微镜法(SEM)和X射线衍射光谱法(XRD)对包覆材料的结构和形貌进行了表征,包覆后的正极材料在2.5 ～ 4.2 V间具有较好的循环稳定性、大电流放电性能;包覆后的正极材料锂离子扩散速度增加,可能与包覆层具有快离子导体(La2/3-xLi3xTiO3)的作用有关.