以高岭石和NaTi2（PO4）3为基的钠快离子导体

本文以高岭石为起始原料、以ＮａＴｉ２（ＰＯ４）３为母体结构，通过高温固相反应合成快离子导体Ｎａ１＋２ｘＡｌｘＴｉ２－ｘＳｉｘＰ３－ｘＯ１２系统，并研究了此系统的相组成、结构和电性能．大多数合成反应在１０７３～１２２３Ｋ下完成．在。ｘ＜０．６的组成范围内可形成具有ＮＡＳＩＣＯＮ结构、空间群为Ｃ２／ｃ的固溶体·ｘ射线粉末衍射分析表明随。的增大，系统各合成物的晶胞参数增大．ｘ＝０．４的合成物具有最好的离子电导率，６７３Ｋ时达３．００×１０－３Ｓ／ｃｍ，而激活能为３６．０２ｋＪ／ｍｏｌ．     

锂快离子导体Li1+2x+2yAlxMgyTi2-x-ySixP3-xO12系统的研究

以LiTi2(PO4)3为基以天然高岭石为起始原料,经高温固相反应(～900℃)制得了一系列新的锂快离子导体材料Li1+2x+ 2yAlxMgyTi2-x-ySixP3-xO1 2(以下简称Ti-Mg-Lisicon).系统的合成温度随x和y值的增大而降低.应用交流阻抗技术测定的电导率数据结果表明x=0.1,y=0.1的合成物的室温电导率最好为1.01×10-4S/cm,而400℃时x=0.1,y=0.3的合成物的电导率最大,为2.53×10-2S/cm.XRD分析结果表明在x=0.1,y≤0.8;x=0.2,y≤0.6的组成范围内均能得到空间群为R3c的合成物.     

锂快离子导体Li1+2xAlxTiyGe2-x-ySixP3-xO12系统的研究

以高岭石为起始原料,经高温固相反应(～1000℃)合成了Li1+2xAlxTiyGe2-x-ySixP3-xO12(以下简称Ti-Ge-Lisicon)系统的锂快离子导体.应用交流阻抗技术测定的电导率数据结果表明,y=1.5,x=0.2的合成物的电导率最好,400℃时电导率达2.13×10-2S/cm,200～400℃内的电导激活能为30.6kJ/mol.XRD分析结果表明在一定的组成范围内得到空间群为R3c的合成物.     

钙钛矿型锂快离子导体Li3xLa0.67-xCryTi1-2yNbyO3系统的研究

以Li3xLn0.67-xTiO3为母体,通过掺杂经高温固相反应制得一系列新的锂快离子导体材料Li3xLa0.67-xCryTi1-2yNbyO3.X射线衍射分析表明x=0.10和y≤0.10的组成范围内能得到钙钛矿型的固溶体.应用交流阻抗技术测试其电导率,结果表明:系统合成物在室温下有较高的体相电导和总电导分别为10-4S/cm和10-5S/cm,其中在x=0.10和y=0.025具有最大值为3.62×10-4S/cm.同时在298～523K具有较低的体相活化能和总活化能,分别约为13～20kJ/mol和35～38kJ/mol.     

Li2O-SiO2-V2O5-P2O5体系的锂快离子导体的研究

运用混料均匀设计方法,设计了四元体系Li2O-SiO2-V2O5-P2O5的实验配方,找出其中电导率最佳的区域以及电导率随配方的分布变化规律.试验验证点的实测值与预测值相当,得到的室温电导率达到10-5S/cm.     

Al3+、S6+掺杂的矿物锂快离子导体Li1.2+x-yAl0.1+xTi1.9-xSi0.1SyP2.9-yO12系统的合成与表征

以LiTi2(PO4)3为母体,以天然高岭石为起始原料,经高温固相反应制得了一系列新的锂快离子导体Li1.2 x-yAl0.1 xTi1.9-xSi0.1SyP2.9-yO12(以下简称Al-S-Lisicon).X射线粉末衍射分析结果表明在x≤0.30,y＜0.2 x的组成范围内均能得到类似于Nasicon三方结构的相.应用交流阻抗技术测定电导率的结果表明起始组成为x=0.20,y=0.20的合成物电导率最高,室温下为6.01×10-5S/cm,573K时达1.11×10-2S/cm,其在373～573K间的活化能为28.6kJ/mol,分解电压为3.1V.     

Zn2+、Ge4+的取代对Li5AlSi2O8的影响

尝试以叶腊石为基体,通过高温固相反应,合成通式为Li5+xAl1-xZnxSi2-2xGe2xO8(x=0.0～1.0)系统锂快离子导体.X射线粉末衍射表明当x≤0.3时体系仍维持原有的Li5AlSi2O8结构(正交晶系);x＞0.5时结构发生明显变化,体系转变成Li6ZnGe2O)8.红外检测显示当x≥0.1红外谱图中出现Li2CO3吸收峰,表明在室温下体系中的Ge4+吸收空气中的CO2而发生分解反应.交流阻抗技术测试交流阻抗表明当温度大于200℃时体系有较高的电导率,最高时为1.11×10-2S/cm(400℃,x=1.0),x≤0.5时离子电导率很低,且不随温度变化.     

锂快离子导体Li_(1 2x y)Al_xYb_yTi_(2-x-y)Si_xP_(3-x)O_(12)系统的研究

以ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３为基以天然高岭石为起始原料,经高温固相反应（９５０～１１５０℃）制得了 一系列锂快离子导体材料Ｌｉ１＋２ｘ＋ｙＡｌｘＹｂｙＴｉ２－ｘ－ｙＳｉｘＰ３－ｘＯ１２（以下简称Ａｌ－Ｙｂ－Ｌｉｓｉｃｏｎ）．系统 的合成温度随ｘ和ｙ值的增大而降低．应用交流阻抗技术测定的电导率数据结果表明ｙ＝０．３, ｘ＝０．１的合成物的电导率最好,４００℃时电导率达２．４５×１０－２Ｓ／ｃｍ, ２００～４００℃内的电导激 活能为３８．３ｋＪ／ｍｏｌ．ＸＲＤ分析结果表明在ｙ＝０．３,ｘ≤０４及ｙ＝０．５,ｘ≤０．３的组成范围内 均能得到空间群为Ｒ３ｃ的合成物．     

锂快离子导体Li1+2x+yAlxYbyTi2-x-ySixP3-xO12系统的研究

以LiTi     

La0.7Sr0.3MnO3-Pb(Zr,Ti)O3双层膜中的磁电(ME)效应

由溶胶-凝胶法制备出锰酸盐La0.7Sr0.3MnO3粉料,经1300K热压并在1573K高温下烧结成块材,并与Pb(Zr,Ti)O3胶合形成弹性耦合双层膜.相较于涂敷膜(tape casting)复合样品,该双层膜显示出更为优良的ME耦合效应.横向耦合要比纵向耦合更为强烈,并当外加磁场为150 Oe时ME电压系数达到峰值.分析表明由磁场和频率变化导致的ME系数变化的实验值与理论值符合的很好.     

矿物锂快离子导体Li1+2xAlxSCyNbyTi2-x-2ySixP3-xO12系统的合成与表征

以LiTi2(PO4)3为母体,天然高岭石为起始原料,经高温固相反应制得了一系列新的锂快离子导体材料Li1+2xA1xScyNbyTi2-x-2ySixP3-xO12(以下简称Sc-Nb-Lisicon).X射线衍射分析表明x=0.1、x=0.2,y≤0.4;x=0.3,y≤0.25的组成范围内能得到类似于Nasicon的三方结构,即空间点群为R3C的合成物.应用交流阻抗技术测试其电导率,结果表明:x=0.1,y=0.3及x=0.2,y=0.15的合成物在室温下有较高的电导率,分别为1.05×10-4S/cm和2.78×10-4S/cm,二者在573K时的电导率可达8.00×10-3S/cm和7.82×10-3S/cm,同时在423～573K具有较低的活化能,分别为31.4kJ/mol和34.8kJ/mol.     

Fabrication and mechanical properties of Al2O3/Ti(C0.7N0.3) nanocomposites

Two kinds of Al₂O₃/Ti(C_0.7N_0.3) nanocomposites were fabricated with traditional hot pressed sintering and repetitious-hot-pressing technology, one is added with nano-scale SiC, and the other is without SiC. The results showed that the mechanical properties of the former are higher than that of the latter, especially the fracture toughness can reach up to 8.3 MPa m^1/2. Although the fracture toughness remains high, repetitious-hot-pressing results in the reduction of flexural strength. The improvement of the mechanical properties is interpreted from the different microstructure and fracture mode. The microstructure shows that the addition of nano-scale Ti(C_0.7N_0.3) and nano-scale SiC lead to the refinement of matrix grain, and the inter/intragranular microstructure can be formed instead of the intergranular microstructure in monolithic alumina. The higher fracture toughness resulted mainly from the transgranular fracture mode.     

B位异价离子(Al,Cr)置换对Li3xLa2/3-xTiO3离子电导率的影响

研究了B位Al,Cr异价离子置换对Li_3xLa_2/3-xTiO₃(x=0.13)离子电导率的影响。结果表明:用适量离子半径较小的Al³⁺(0.535A)置换Ti⁴⁺(0.605A)可有效地提高其离子电导率,当B位铝离子的置换量为y=0.02时,组分为(Li_0.39La_0.54)_1+y/2Al_yTi_1-yO₃的材料其室温下的体离子电导率σ_b=(1.58±0.01)×10^-3S·cm^-1,这一结果是迄今为止钙钛矿锂离子导体材料文献报道的最好水平。然而,分析结果表明,离子电导率的提高难以用锂离子迁移“瓶颈”尺寸的变化,TiO₆八面体张缩能力及A位阳离子和空位的有序性来解释,因B位异价离子置换而引发的Li⁺离子键强度的变化被认为是导致锂离子电导率提高的原因。