热处理温度对溶胶凝胶法制备ZnO∶Sn薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃上制备掺锡氧化锌(ZnO∶Sn)透明导电薄膜,研究了干燥温度和退火温度对薄膜结晶度、微观结构、光电特性的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光光度计(UV-VIS)和四探针法等分析方法对ZnO∶Sn薄膜进行分析表征,结果表明:在300℃温度下干燥10min后,在700℃空气中退火1h制备出的ZnO∶Sn薄膜表面平整,具有c轴择优取向,平均透过率达到92％以上,电阻率仅为13.6Ω· cm.     

溶胶-凝胶法制备ZnO微粉工艺研究

以草酸为络合剂,利用溶胶-凝胶法制备ZnO微粉。通过实验摸索制备小粒径ZnO的最佳工艺条件,并对其性能进行表征,包括激光光散射粒度分析、红外检测、X-射线衍射分析、电学性质测定(阻抗、伏安特性曲线)。     

共掺杂ZnO纳米材料的制备及光学性能研究

利用共沉淀法制备了Y和Cd共掺杂的ZnO纳米材料。X-射线衍射分析表明,样品为单一相的ZnO纤锌矿结构,随着掺杂量的增加,样品的晶粒尺寸减小。光学性能测试结果表明,样品具有较强的紫外发射峰和较弱的可见光发射峰,紫外发射峰强度随着掺杂量的增加而减弱并发生红移。     

ZnO薄膜的新溶胶-凝胶法制备及其光学性能

氯化锌和乙酰丙酮在乙醇中反应得到乙酰丙酮(AA)络合锌溶液(即Zn(AA)Cl2),利用Na OH与Zn(AA)Cl2反应去除溶液中的Cl-,制得含锌的溶胶溶液。使用制得的溶胶溶液利用浸渍-提拉法在玻璃基上制备Zn O薄膜。通过X射线衍射仪和紫外-可见光光度计对样品进行晶体结构分析和光学表征。结果显示:在500℃制备的薄膜样品具有六方纤锌结构的Zn O,由谢乐方程估算Zn O薄膜的平均晶粒尺寸为70~80 nm,由薄膜的光学表征确定制得的Zn O薄膜的直接禁带宽度为3.17 e V。     

溶胶凝胶法制备Li和Mn共掺杂Nio基陶瓷材料及其电学性能研究

当前对掺杂氧化镍基陶瓷材料的制备采用固相反应法,固相法烧结时间长,能耗大,所得材料均匀性差,导致陶瓷材料的电性能有所降低,针对这种缺陷,本文用溶胶凝胶制备工艺制备Li_(0.05)Mn_xNi_((1-0.05-x))O系列陶瓷材料,研究其电学性能。     

溶胶-凝胶法制备MgxZn1-xO纳米材料

以硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)、柠檬酸(C6H8O7·H2O)为主要原料,采用改进的溶胶一凝胶法合成了纳米ZnO.在此基础上,添加硝酸镁(Mg(NO3)2·6H2O)合成了MgxZn1-xO.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征分析了煅烧温度和Mg掺杂量对产物的相组成及显微形貌的影响.结果表明,x≤10at%时,MgxZn1-xO属于六方纤锌矿结构,当x≥20at%时,MgxZn1-xO中除了具有属于六方纤锌矿结构的ZnO以外还有属于NaCl结构的MgO晶相存在.随煅烧温度的升高,MgxZn1-xO纳米颗粒逐渐长大.     

溶胶-凝胶法制备ZnO纳米微球及光催化性能研究

以Zn(Ac)2·2H2O和二苷醇(DEG)为原料,采用溶胶-凝胶法,将晶核形成和生长分开,合成了由纳米晶粒聚集的类球形微球碱式醋酸锌前驱体.然后在400℃下焙烧2h得到ZnO样品.采用XRD、FT-IR、SEM、EDS和UV-vis进行表征,结果表明产物为六方纤锌矿ZnO,表面呈多孔结构.分别以ZnO纳米微球和商用ZnO纳米颗粒为光催化剂,对甲基橙进行了光催化降解研究.结果表明,溶胶-凝胶法制备的ZnO纳米微球在紫外条件下处理0.01 g·L-1的甲基橙溶液,20 min时脱色率为89％,而商用ZnO纳米颗粒处理60 min时才达到82％,前者表现出较好的光催化活性.     

溶胶-凝胶法制备ZnO微粉及其电学性质

以柠檬酸和柠檬酸三铵为络合剂,利用溶胶凝胶法制备ZnO微粉。在乙酸锌浓度为0.2mol/L、柠檬酸浓度为0.05mol/L时得到的ZnO微粒粒径较小;在乙酸锌浓度为1.0mol/L、柠檬酸三铵浓度为0.5mol/L、灼烧温度为600℃时得到的ZnO微粒粒径较小。并分别对其性能进行表征,包括激光光散射粒度分析、红外检测、X 射线衍射分析、电学性质测定(阻抗、伏安特性曲线)。     

基于溶胶凝胶法制备Li1.2V3O8及其电化学性能研究

锂正极材料普遍存在循环性差,容量衰减快等缺点,但是钒元素的加入有利于改善材料的性能。本文通过溶胶凝胶法制备了Li_(1.2)V_3O_8材料,采用TG、XRD、SEM等物理方法对材料进行结构和形貌分析,并对其进行了电化学方法的表征。探究了温度对材料性能的影响,在0.1C、0.2 C、0.5 C、1 C、3 C的电流密度下各循环5周放电比容量分别为293 mAh/g、223 mAh/g、186 mAh/g、146 mAh/g、76 mAh/g,显示出优良的倍率性能。     

钴掺杂对Li1.2Mn0.6Ni0.2O2电化学性能的影响

利用共沉淀法制备了锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.6Ni0.2O2和Li1.2Mn0.588Ni0.196Co0.016O2,并利用XRD、SEM和充放电测试对其晶体结构、形貌和电化学性能进行了表征.XRD结果表明:掺杂钴材料后,材料的层状结构保持完整,阳离子混排程度降低.电化学性能测试结果表明:掺钴材料的首次充放电效率和倍率放电性能明显优于Li1.2Mn0.6Ni0.2O2,且表现出较优的循环性能,其1、2、5C放电比容量分别为230.3、215.6、155.6 mA·h/g,1 C下循环50次的容量保持率为90.9％.     

Effects of Li doping and point defect on the magnetism of ZnO

The magnetism sources and magnetic mechanism of Li doping and point defect, which coexist in the presence of hexagonal wurtzite ZnO, are controversial. To solve these problems, the effects of Li doping and point defect on the magnetism of ZnO were studied using geometry optimization and energy calculation based on the first-principle generalized gradient approximation + U (GGA + U) method of density functional theory. Results showed that the coexistence of Li doping and Zn vacancy can achieve ferromagnetic long-range order, and the Curie temperature of the doping system can achieve room temperature. In addition, results showed that magnetic moments are significantly different when the structures of the systems are also different with the same doping amount and doping method, which are advantageous for the enhancement of the magnetic properties of dilute magnetic semiconductors. The magnetism source of Zn₁₄LiO₁₆ is the hybrid coupling electron exchange effect between O-2p and Zn-3d orbits. With the coexistence of Li replacing Zn and Zn vacancy, the closest relative distance between doping and vacancy leads to the lowest formation energy and highest stability. In the condition of the highest stability of the ground state, all the doping systems of Li replacing Zn and O vacancy, doping system of interstitial Li and Zn vacancy, and doping system with the coexistence of Li replacing Zn, interstitial Li, and Zn vacancy are non-magnetic, which are considered worthless in the design and preparation of diluted magnetic semiconductors (DMSs).     

铝掺杂富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2的研究

针对无钴锰基富锂材料Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂固有的循环稳定性差、循环电压衰减严重等问题,研究了铝掺杂结合固相煅烧法对该材料在微观形貌及结构、电化学性能等方面的影响。研究结果显示,铝掺杂不仅能促使该材料的表层形貌更加致密,而且可以为该材料带来更稳定的晶体结构,这有利于该材料在长充放电循环中抵抗因结构降级带来的一系列不利因素,最终致使其电化学性能更加优异。此外,当铝掺杂量为1%（物质的量分数）时该材料在高倍率下的放电比容量、循环稳定性、电压保持率等均达到最优效果,在2.0~4.8 V电压区间内0.1C倍率下首圈放电比容量高达248.8 mA·h/g,200圈循环充放电后其放电比容量保持率由未掺杂时的57.9%提升至77.6%,循环电压保持率也由84.2%提升至85.6%。以上结果充分显示了1%铝掺杂对锰基富锂材料Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂具有优异的改良效果。     

掺锂量对锂离子电池正极材料LiNi1／3Co1／3Mn1／3O2的影响研究

采用共沉淀法,分别控制锂过量3％、5％和7％,制备了LiNi1／3Co1／3Mn1／3O2的前驱体,把真空干燥后的前驱体置于空气气氛下的马弗炉中,控制煅烧温度为900℃,对该前驱体进行煅烧。对所得样品进行XRD、SEM表征、电性能测试,根据XRD图、SEM图和充放电循环曲线,探讨了不同掺锂量对产物的影响,最后得到过锂3％条件下煅烧的材料形貌和电化学性能最佳的结论。     

Si(111)衬底上生长的ZnO薄膜的光学特性研究

利用等离子体分子束外延(P-MBE)设备在Si(111)衬底上制备了高质量的ZnO薄膜.通过扫描电镜观察了ZnO薄膜的表面形貌为的六角结构.X射线衍射谱显示ZnO薄膜为C轴择优取向的,ZnO(002)取向X射线衍射峰的最大半宽度仅0.18°.并通过室温和变温发光谱对ZnO薄膜的发光特性进行了研究.在低温下ZnO的发光以...     

沉淀-分解法合成超细ZnO粉体的影响因素研究

介绍了以氨为沉淀剂采用直接沉淀 -分解法制备超细ZnO粉体 ,着重分析了沉淀 -分解法制备超细ZnO粉体的影响因素     

Effect of Mn doping on the low-temperature synthesis of tricalcium phosphate (TCP) polymorphs

Effect of Mn doping on the low-temperature synthesis of tricalcium phosphate (TCP) polymorphs was demonstrated in α- and β-TCP polymorphs prepared by wet precipitation method under identical conditions and annealed at 700 °C. Calcium phosphates with Mn doping level in the range from 1 to 5 mol% were studied and the formation of desired polymorph was controlled by varying Mn content in as-prepared precipitates. It was found that increasing Mn content resulted in the formation of β-TCP, while α-TCP was obtained with low Mn doping level, whereas a mixture of two polymorphs was obtained for intermediate Mn concentrations. Moreover, doping with Mn ions allowed the synthesis of β-TCP at relatively low temperature (700 °C). Synthesized compounds were characterized by X-ray diffraction (XRD) analysis, electron paramagnetic resonance (EPR), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and colorimetric MTT assay.     

超声波在电解氧化Mn(Ⅱ)为Mn(Ⅲ)中的应用研究

以Pb基PbO2为阳极、Pb为阴极,超声电氧化Mn(Ⅱ)生成Mn(Ⅲ),比较了3种不同超声波频率下的电流效率,探讨了超声电解的机理,获得了超声电氧化的最佳反应条件。当电流密度为0.09 A/cm2,温度为20℃,硫酸锰浓度为0.4 mol/L,硫酸浓度为5.5 mol/L,电解时间为4100 s,超声波频率为59 kHz,超声波输出功率175 W时,电解氧化Mn(Ⅱ)为Mn(Ⅲ)的电流效率可达到84.79%。实验发现,施加超声波于电解过程,可保持电极表面活性,加快传质速率,降低氧化电位,提高电流效率,且较高频率的超声波具有更优的性能。     

锂离子电池正极材料Li_(1.2)Ni_(0.16)Co_(0.12)Mn_(0.52)O_2的溶胶-凝胶制备与电化学性能研究

以柠檬酸作为螯合剂,通过简单的溶胶-凝胶法制备了富锂层状氧化物Li1.2Ni0.16Co0.12Mn0.52O2纳米颗粒。X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)结果显示:尺寸在100~300 nm的产物具有良好的六方层状结构。作为锂离子电池正极活性物质,在0.1C电流密度和2.0~4.7 V电压区间,Li1.2Ni0.16Co0.12Mn0.52O2电极的初始放电比容量为245.9 mAh·g-1;在0.5C的电流密度下,经过60次循环容量保持率达到97.3%;同时在5C这样高的电流密度下,放电容量也能稳定在115.8 mAh·g-1。     

电沉积ZnO薄膜超声处理后结构和缺陷的研究

以辛基酚聚氧乙烯(10)醚为有机添加剂,阴极电沉积制备了ZnO薄膜.经超声处理后,用X-射线衍射仪和光致发光光谱仪研究了ZnO薄膜的结构、应力状态和发光性能的变化.结果表明:样品的结晶性能变差,晶格内部的压应力变为张应力,于λ=395 nm处的激子发光峰和λ=580nm处的黄光发光峰强度比减小,同时发光谱中又出现了于λ...     

Li3PO4掺杂的Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2锂离子电池正极材料的流变相法合成及电化学性能表征

采用氢氧化物共沉淀法制备了锂离子电池正极材料前驱体(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)(OH)₂,并用流变相反应法合成了Li₃PO₄掺杂的Li(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)O₂锂离子电池正极材料。运用X射线粉末衍射和恒电流充放电对产物进行了结构和电化学性能的表征,结果表明Li₃PO₄掺杂的Li(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)O₂具有标准的层状α-NaFeO₂结构,样品为1 μm左右的片状一次颗粒聚集而成的类球形二次颗粒。掺杂1%(质量分数)Li₃PO₄的Li(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)O₂锂离子电池在0.1C的倍率下首次放电比容量达到188.6 mA·h·g^-1(2.2～4.6 V vs Li⁺/Li),30次循环后容量保持率为 92.9%。循环伏安、交流阻抗测试表明Li₃PO₄的掺杂可减少充放电过程中电解液和电极之间的电荷传递电阻和锂离子扩散电阻,减小极化作用,从而提升了Li(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)O₂材料的电化学性能。