La和F复合掺杂对LiMn2O4高倍率性能的影响

采 用 分 段 高 温 氧 化 固 相 法 合 成 了 掺 杂La3+ 、F-的锂离子电池正极材料LiLaxMn2-xFxO4-x(x=0、0.01、0.02、0.05)。结果发现:在8 3 3 8 A 7 3 01C时,掺杂与否对其放电容量影响不大;在28 3 3 8 A 3 3 310C时,掺杂可明显改善倍率性能;在15C时,掺杂量也显示出重要影响,未 掺 杂 的LiMn2O4的 高 倍 率 放 电 能 力 仅 为4%,而掺杂x=0.02的达到56%。XRD物相、CV循环伏安和EIS电化学阻抗分析支撑了倍率性能的实验结果,当不出现第二相时,随掺杂量增加,电荷转移电阻、阳极和阴极反应极化逐渐减小,反应可逆性逐渐增大,但当x=0.05出现第二相时,电荷转移电阻、阳极和阴极反应极化又开始增大。     

Na+掺杂对Li3V2（PO4）3/C晶体结构及性能的影响

利用一步碳热还原法制备了Li3-xNaxV2(PO4)3/C(x=0、0.01、0.02、0.03、0.05、0.08、0.10、0.15)复合正极材料,并用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流充放电技术研究了掺杂对材料结构、微观形貌、充放电性能和Li+脱出嵌入过程的影响。研究表明掺杂少量Na+不影响材料Li3V2(PO4)3的基本结构,但可在Li3V2(PO4)3中形成电子缺陷,提高晶体内部原子的无序化程度,降低极化和电荷转移电阻,从而改善材料的电化学性能。与Li3V2(PO4)3/C相比,Li2.98 Na0.02 V2(PO4)3/C在倍率为15C下的第50次放电容量提高12.1mAh/g,具有较好的倍率性能和循环性能。     

中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ba1-xSrxCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的制备与性能研究

采用固相法合成Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)阴极材料。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和微观形貌进行了表征。XRD测试结果表明Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ样品经1000℃,烧结10 h后形成了立方钙钛矿结构。从样品的电镜照片看出样品具有均匀的孔隙率,电解质(Ce0.85Sm0.15O1.925)-阴极(Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ)之间的界面结合良好。电化学交流阻抗测试结果表明Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ中掺入Sr可以明显地降低阴极的极化电阻,随着Sr含量的增多,阴极的界面极化电阻(RP)先减少后增大,当Sr的含量x为0.2时Rp值最小。以Ce0.85Sm0.15O1.925(SDC)电解质为支撑体,Ni0.9Cu0.1-SDC为阳极,Ba0.8Sr0.2Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ为阴极的单电池的最大功率密度在600℃时达到155 mW/cm2。实验结果表明Ba0.8Sr0.2Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ材料是一种电化学性能较为优良的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。     

Ho掺杂对Bi4-xHoxTi3O12陶瓷结构与铁电性能的影响

以Ho为掺杂元素,采用热压烧结方法制备Bi4-xHoxTi3O12陶瓷,重点研究了Ho掺杂量对其物相组成、致密度、微观结构和铁电性能的影响.首先以Bi2O3、TiO2和Ho2O3微粉为原料,利用固相反应在900℃合成出主晶相为Bi4Ti3O12的Bi4-xHoxTi3O12(x=0～0.8)粉体;然后,将合成粉体在850℃、30 MPa条件下热压烧结,当Ho掺杂量x=0～0.4得到了物相单一、整体致密(>99%)的Bi4-xHoxTi3O12陶瓷.随Ho掺杂量的增加,Bi4-xHoxTi3O12陶瓷的剩余极化强度呈现先增大后减小的趋势,主要与氧空位浓度和不同掺杂浓度引起的掺杂位置的不同有关.在Ho掺杂量x=0.4时,其剩余极化强度最大(2Pr=13.92μC/cm2),远大于未掺杂的Bi4Ti3O12陶瓷,说明适量Ho掺杂能有效改善其铁电性能.     

合金V40Zr5Ti30Cr10Ni15Mox（x=0、2、4、6）的组织结构及电化学性能研究

研究了合金V40Zr5Ti30Cr10Ni15Mo x(x=0、2、4和6)的相结构及电化学性能。结果表明,所有合金均由BCC结构的V基固溶体主相和C14型Laves相组成。电化学测试结果表明,合金的放电容量随着Mo含量的增加先增大后减小。在x=2时,合金具有最大的放电容量408.3mAh/g,20次循环后容量保持率为83.2%。合金的高倍率放电性能随着Mo含量和电流密度的增加而降低,x=2时,合金的倍率放电性能最好。     

5V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4-xFx的高温固相法制备与表征

通过高温固相法合成了5V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0、0.025、0.05、0.075和0.1),采用XRD、SEM、电化学阻抗谱(EIS)及充放电测试探讨了煅烧温度与F掺杂量对产品结构与性能的影响。XRD与SEM分析结果表明,产品相纯度、晶粒发育、颗粒形貌大小主要受煅烧温度与F掺杂量的影响。掺杂量x为0.05～0.075,且煅烧温度为850℃时,所制产品为纯尖晶石相,晶粒发育完善,粒径大小适中且分布均匀。电化学测试结果显示,所有样品都表现出较好的循环稳定性,但F掺杂提高了LiNi0.5Mn1.5O4的容量与倍率特性。其中,F掺杂量x=0.05的样品具有最小的膜阻抗和电荷传递阻抗,表现出较高的容量与最佳的高倍率性能,其0.2C放电容量为128.5mAh.g-1,循环40周后其2C容量仍达0.2C容量的93.8%。未掺杂样2C容量只有0.2C容量的71.8%。     

铋掺杂对SrTiO3薄膜微观结构及阻变行为的影响

采用溶胶-凝胶及快速退火工艺在p+-Si上制备了Bi掺杂SrTiO_3薄膜,构建了Ag/Sr_(1-x)Bi_xTiO_3/p+-Si结构阻变器件,研究了Bi掺杂量对薄膜微观结构、器件阻变行为及特性的影响。结果表明:Bi掺杂量较低时并未改变Sr_(1-x)Bi_xTiO_3薄膜的相结构,但随着掺杂比例的增大,晶粒尺寸也明显增大,当掺杂量x=0.16时,有Bi4SrTi4O15及TiO2相形成;不同Bi掺杂量的Ag/Sr_(1-x)Bi_xTiO_3/p+-Si器件均呈现出双极性阻变特性,且有明显的多级阻变行为。随Bi掺杂量的增加,器件的阻变性能逐步提高,当x=0.12时器件的高、低阻态电阻比值最大,达到105左右,并且在2 000次可逆循环测试下,高、低阻态电阻比未出现衰减,表现出良好的抗疲劳特性,但当掺杂量x达到或超过0.16后,器件的性能呈下降趋势。Bi掺杂量的增大会导致器件高阻态时的导电机制从空间电荷效应(SCLC)导电机制(x0.16)转变为肖特基势垒发射(x=0.16)。器件在低阻态下均遵循欧姆导电机制。     

Ni2+掺杂对V2O5结构及电化学性能的影响

以NiSO4·6H2O为反应原料,采用液相沉淀法制备了Ni2 掺杂的V2O5正极材料,利用SEM、XRD、恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗测试对反应产物的微观形貌、相结构及电化学性能进行了研究.结果表明:掺杂少量Ni2 对V2O5的晶型结构及表观形貌产生一定的影响,有利于降低V2O5的电荷转移电阻;随着Ni2 掺杂量的增加,电化学电容器的比能量增大,当掺Ni2 2.5%时比能量为15.6 Wh·kg-1,库仑效率达95.12%.     

(1-x)Pb(Fe2/3W1/3)O3-xPb(Mg1/2W1/2)O3多铁性材料的有序结构及磁性能

以无机盐为前驱体,利用溶胶-凝胶法固溶合成了(1-x)Pb(Fe2/3W1/3)O3-xPb(Mg1/2W1/2)O3多铁性固溶体.XRD分析表明,在0≤x≤1.0的掺杂范围内,700℃煅烧所得产物都具有钙钛矿结构;x=0时得到的纯Pb(Fe2/3W1/3)O3为长程无序结构,x=1.0时可获得完全有序的纯Pb(Mg1/2W1/2)O3相,其单胞为Pb(Fe2/3W1/3)O3单胞的2倍;当0相似文献   

碳热还原法合成Mg掺杂LiFePO4/C正极材料及电化学性能研究

利用碳热还原法合成了Li1-xMgxFePO4/C(x=0.00、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.1)正极材料,通过XRD、SEM、BET、CV、EIS和恒流充放电实验研究了不同掺杂量对产物结构和电化学性能的影响。结果表明少量Mg的掺杂未影响到LiFePO4的晶体结构,但显著改善了其电化学性能。其中,Li0.98Mg0.02FePO4/C材料具有更好的电化学性能,0.1C倍率放电时,首次放电容量达到165.2mAh/g,且循环性能良好。另外,对合成材料的红外光谱进行了研究和指认。     

A Review of Recent Applications of Ion Beam Techniques on Nanomaterial Surface Modification: Design of Nanostructures and Energy Harvesting

Nanomaterials have gained plenty of research interest because of their excellent performance, which is derived from their small size and special structure. In practical applications, to acquire nanomaterials with high performance, many methods have been used to modulate the structure and components of materials. To date, ion beam techniques have extensively been applied for modulating the performance of various nanomaterials. Energetic ion beams can modulate the surface morphology and chemical components of nanomaterials. In addition, ion beam techniques have also been used to fabricate nanomaterials, including 2D materials, nanoparticles, and nanowires. Compared with conventional methods, ion beam techniques, including ion implantation, ion irradiation, and focused ion beam, are all pure physical processes; these processes do not introduce any impurities into the target materials. In addition, ion beam techniques exhibit high controllability and repeatability. Here, recent progress in ion beam techniques for nanomaterial surface modification is systematically summarized and existing challenges and potential solutions are presented.     

聚过氟磺酸离子交换膜电性能研究

研究了聚过氟磺酸离子交换膜在不同环境条件下的导电性能，从实用的角度出发，考察了膜在不同种类，不同浓度的电解质溶液中的导电能力，分析了各种离子对其导电性能的影响。根据实验数据，对膜的导电机理进行了推测，测定了膜对几种常用离子的选择性系数，研究了温度对膜导电能力的影响。     

碳硫硅钙石在不同阳离子作用下的形成研究

研究了碳硫硅钙石在不同阳离子(Na+、Mg2+)作用下的形成。将水泥-石灰石粉净浆试件分别置于5℃不同浓度的Na2SO4和MgSO4溶液中,对腐蚀破坏部分取样进行X射线衍射、红外光谱分析。结果表明,试件在Na2SO4和MgSO4溶液中均发生了碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀,并随着腐蚀时间的延长,其破坏不断加剧;试件浸泡在Na2SO4溶液中,腐蚀产物以碳硫硅钙石为主,随着Na2SO4浓度的增加,其破坏增加;浸泡在MgSO4溶液中,试件由表及里逐渐变为一种白色烂泥状物质,腐蚀产物以碳硫硅钙石和石膏为主,镁离子加速了碳硫硅钙石的形成。     

离子交换树脂的电再生法

发明了一种离子交换树脂的电再生方法，这种电再生方法利用水作为再生剂，在直流电场作用下，水电离为H^ 和OH^-离子，用其再生失效的离子交换树脂。该方法只消耗电，不用酸碱化学药剂，对环境无污染，使用方便，费用低廉。它是对原有传统离子交换树脂再生技术的重大革新。介绍了这种离子交换树脂电再生方法的原理和装置，还讨论了推广应用中的若干问题。     

真空内置大气靶室的设计

针对目前的离子注入实验都是真空状态下进行的事实，设计了真空内置式大气靶室装置，采用MonteCarlo方法模拟计算了注入离子进入靶垢穿透能量和行迹方向，证明真实内置式靶室技术是可行的，并用实验验证了注入效果。     

Pb2+离子印迹材料的制备及性能研究

以Pb2+作为模板,环氧氯丙烷作为交联剂,MWNTs-CO/PEI作为功能单体,制备Pb2+-IIP材料。采用红外光谱和TEM对产物进行了表征。探讨了初始浓度、溶液pH值、吸附剂质量对吸附容量的影响。通过静态吸附实验研究Pb2+-IIP和Pb2+-NIP材料吸附实验的影响因素。结果表明,当吸附溶液的pH=5.0,吸附剂质量为0.03g,Pb2+的初始质量浓度为45mg/L时,Pb2+-IIP的最大吸附量为37.50mg/g,是Pb2+-NIP的2.47倍,40min内即可达到吸附平衡,吸附速率较快,选择识别性好,重复使用率高。     

含不同离子的液晶离聚物对PBT/PP共混物的形态结构和力学性能的影响

合成了三种含有不同离子的液晶离聚物:含磺酸离子的液晶离聚物(LCI-S),含铵离子的液晶离聚物(LCI-N)和含有羧酸离子的液晶离聚物(LCI-C),将三种液晶离聚物分别与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚丙烯(PP)熔融共混。将合成的共混物通过三维红外图象系统和拉伸试验方法进行了微观形态和力学性能的分析。比较不同离子对共混物相容性的影响。结果表明,由于磺酸离子的极性铵离子羧酸离子,因此LCI-S对共混物的增容作用LCI-NLCI-C。     

卡通形象在城市有轨电车造型设计中的应用研究

目的 研究在有轨电车设计中融入卡通形象元素的优势,并探索卡通形象到有轨电车造型的有效转换方式.方法 对有轨电车造型设计和卡通形象的应用相关文献进行梳理,分析有轨电车在城市中的作用,调研卡通形象在国内外轨道交通列车设计中的应用现状,提出卡通形象元素的应用方式和城市有轨电车应用卡通形象的设计方法.以成都为例,将其本土熊猫文化转化为3种卡通形象,并结合模糊综合评价的方法优选出一种应用到有轨电车设计中.结论 将总结的方法应用于实践,提出一种城市有轨电车造型设计中应用卡通形象的设计方案,在强化地域性特征的同时,也有助于满足乘客的情感需求.该方法可以为有轨电车设计应用卡通形象提供参考,并为开拓设计方法提供新的思路.     

Co、Cr、Al掺杂LiMnO_2的离子交换法制备及其性质研究

采用离子交换法制备Co, Cr及Al掺杂LiMnO_2,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和恒电流充放电等技术检测和分析合成产物的物相、形貌及电化学性能.研究表明掺杂后LiMnO_2仍然保持原来的结构,但晶粒形貌发生了改变,晶格常数总体变小.与未掺杂的LiMnO_2相比,Co、Cr及Al掺杂LiMnO_2具有更高的放电容量和更好的循环性能.随着掺杂量的增加,Co、Cr及Al掺杂LiMnO_2的放电容量逐步下降,但循环性能不断改善.在掺杂的LiMnO_2中,LiMn_(0.95)Cr_(0.05)O_2的放电容量最高,达到198.1mAh/g,而LiMn_(0.85)Al_(0.15)O_2的放电容量最小,LiMn_(0.90)Cr_(0.10)O_2循环性能最好,而Co掺杂的循环性能最差.     

Cs+-Na+离子交换波导的折射率分布分析

用热扩散法和电场辅助扩散法制备了Ｃａ＾＋－Ｎａ＾＋离子交换玻璃玻导。温度低于玻璃转变温度时，这些波导具有良好的热稳定性。