添加剂Li_3PO_4对锂离子固体电解质Li_（1.3）Al_（0.3）Ti_（1.7）（PO_4）_3性能的影响

采用溶胶-凝胶法,添加不同比例的Li3PO4助熔剂,合成Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3锂离子固体电解质烧结片,采用X射线衍射、扫描电子显微镜研究合成产物的结构与形貌,采用循环伏安及交流阻抗技术研究添加不同摩尔分数的Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3固体电解质烧结片的结构、氧化-还原电位、离子电导率和活化能。结果表明：添加与未添加Li3PO4助熔剂的Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3烧结片具有相似的X射线衍射结果。添加Li3PO4的Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3烧结片的空隙率较小,更为致密。添加Li3PO4对Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3的氧化-还原电位影响不大。在所有添加Li3PO4助熔剂的Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3烧结片中,添加1%（摩尔分数）Li3PO4的烧结片具有最高的离子电导率6.15×10-4S/cm和最低的活化能0.3142eV。     

Li3PO4对Li0.5La0.5TiO3/Li3PO4复合固体电解质的电性能影响

利用复阻抗谱分析技术考察了复合Li3PO4的Li0.5La0.5TiO3 (LLTO) 固体电解质的离子电导率,同时还利用X射线衍射图谱、扫描电镜观测和相对致密度测量等实验手段研究了LLTO电解质中第二相的分散情况。结果发现,加入Li3PO4第二相后,尽管复合固体电解质LLTO拥有比较高的致密度,但是Li3PO4会导致离子电导率的降低。通过分析LLTO的晶体结构,晶界的微观结构和锂含量,阐明了LLTO离子电导率恶化的原因,往LLTO基质中分散的Li3PO4导致的锂含量和微观结构的变化是引起锂离子传导行为改变的主要原因。     

Mg掺杂对锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3/C电化学性能的影响（英文）

使用自制的MgNH_4PO_4/MgHPO_4混合物为掺杂剂,利用碳热还原法制备Li_3Mg_(2x)V_(2-2x)(PO_4)_3/C(x=0,0.05,0.1,0.2)材料。运用XRD、SEM、电化学性能测试等方法研究Mg掺杂对Li_3V_2(PO_4)_3/C的影响。结果表明,适量的Mg掺杂不会改变Li_3V_2(PO_4)_3/C的结构,且有助于减小电荷迁移阻力,由此提高材料的容量,改善循环和倍率性能。当x=0.05时,Li_3Mg_(2x)V_(2-2x)(PO_4)_3/C表现出更好的性能,首次充放电容量为146/128 mA·h/g,在5C电流强度下放电容量约为115 mA·h/g;而当x=0时,两者分别为142/118 mA·h/g和90 mA·h/g。表明适量的Mg掺杂能提高磷酸钒锂的电化学性能。合成的MgNH_4PO_4/MgHPO_4作为一种尝试性镁掺杂剂,能起到良好的掺杂效果。     

锂离子电池复合正极材料Li_(3-2x)Mg_xV_2(PO_4)_3/C的合成及其电化学性能（英文）

采用溶胶-凝胶法制备Li3-2xMgxV2(PO4)3/C(x=0、0.01、0.03、0.05)复合材料,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等测试手段对合成材料进行表征。XRD结果表明:在Li3V2(PO4)3的锂位掺杂少量Mg2+,并没有明显改变Li3V2(PO4)3晶体的单斜结构,但镁掺杂Li3V2(PO4)3的晶胞体积大于未掺杂Li3V2(PO4)3的晶胞体积。所有镁掺杂复合材料Li3-2xMgxV2(PO4)3/C(x=0.01、0.03、0.05)的电化学性能均优于Li3V2(PO4)3/C复合材料,其中,Li2.94Mg0.03V2(PO4)3/C在上述所有材料中具有最高的容量和最好的循环性能。对Li3V2(PO4)3/C和Li2.94Mg0.03V2(PO4)3/C的锂离子扩散系数及电化学性能进行对比分析,结果表明:Li+在镁掺杂Li3V2(PO4)3材料中的快速扩散是由Mg2+在锂位的掺杂造成,Li+在活性材料中的快速扩散使镁掺杂Li3V2(PO4)3材料具有优良的电化学性能。     

液相法合成PEG组合包覆Li_3V_2(PO_4)_3的电化学性能（英文）

以聚乙二醇(PEG)作为还原剂和碳源,采用流变相法成功合成碳包覆的单斜晶系磷酸钒锂正极材料,采用XRD、SEM和电化学性能测试手段考察不同相对分子质量组合的聚乙二醇对合成材料的影响。SEM观察显示,大相对分子质量和小相对分子质量的聚乙二醇组合有利于合成更小、更均匀的颗粒。相对分子质量为200和20k组合的聚乙二醇合成的磷酸钒锂在0.1C,3.0~4.2 V电压范围进行充放电循环,其首次放电比容量为131.1 mA·h/g,30次循环后仍有123.6 mA·h/g,优于其他相对分子质量组合形式。通过CV和EIS图谱分析,相对分子质量相差越大,越有利于提高锂离子扩散系数,从而改善材料的电化学性能。     

退火温度对(Pb_(0.5)Sr_(0.5))TiO_3薄膜光学性能的影响(英文)

以三水醋酸铅、醋酸锶、钛酸丁酯为原料,乙二醇甲醚、去离子水、乙酰丙酮做溶剂。用溶胶-凝胶法制备(Pb0.50Sr0.50)TiO3 (PST)前驱体溶液,通过旋涂工艺在石英玻璃基片上沉积 PST 薄膜。薄膜经 650 至 800 ℃退火 30 min,升温速率为 3℃/min。不同温度晶化的 PST 薄膜用 X 射线衍射测量其晶体结构,用原子力显微镜观测其表面形貌。不同温度退火薄膜的光学透射谱用双光束紫外-可见光分光光度计测量。薄膜的吸收边,即带隙能可以根据直接跃迁估计。650、700、 750 和 800℃退火的薄膜样品的直接带隙能分别为 3.74、3.75、3.76 和 3.75 eV。     

Sr,Mg和Fe/Co复合掺杂对LaGaO3固体电解质电性能影响

采用固相反应法合成碱土金属Sr,Mg与过渡金属Fe或Co复合掺杂的LaGaO3基氧化物LSGMC和LSGMF.通过TG/DTA研究LSGMC和LSGMF的形成过程.采用直流四端子法测量样品的电导率.利用EDS和XRD等技术分析样品的微区成分和物相结构等.结果表明 LSGMC 和 LSGMF 经1400℃烧结,获得单一正交钙钛矿结构,合成的LSGMC 和 LSGMF 为氧离子导体在400～850℃区间电导率与温度的关系符合 Arrhenius 方程在相同温度下,Sr,Mg和Fe或CO共同复合掺杂氧化物LSGMC和LSGMF有较高的离子电导率,说明少量过渡金属Fe或Co的掺杂,有利于提高离子电导率.     

(Pb_(0.5)Sr_(0.5))TiO_3粉体与薄膜的合成、结构与电性能研究(英文)

使用溶胶凝胶法合成(Pb0.50Sr0.50)TiO3(缩写为PST)粉体和薄膜。用X射线衍射(XRD)和扫面电镜(SEM)观察PST粉体的相形成和形貌特征。结果表明,800℃退火处理的凝胶样品还有中间相碳酸盐存在;850℃退火的干凝胶样品,晶化完成后为多晶钙钛矿结构,而650℃经快速热处理的薄膜样品为多晶结构,平均晶粒尺寸为60nm。PST薄膜在100kHz频率测量情况下,介电常数与损耗分别为561.5和0.022。     

基于第一性原理的石榴石型Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质的设计与合成（英文）

基于密度泛函理论(DFT)的第一原理方法计算了四方相和立方相中2种不同的Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)固体电解质材料的能带结构,晶格参数,态密度和成键特性。基于理论计算结果,通过电子结构特性解释了四面体相的离子电导率低于立方相的离子电导率的原因。基于LLZO的第一性原理计算,设计了2种晶体结构的LLZO材料,并通过高温固相法制备并分析了不同烧结时间的LLZO颗粒的性能。探索了合成工艺参数对Li_7La_3Zr_2O_(12)性能的影响。立方晶Li_7La_3Zr_2O_(12)(C-LLZO)的平均晶格大小为a=b=c=1.302 246 nm,而四方Li_7La_3Zr_2O_(12)(T-LLZO)的平均晶格大小为a=b=1.313 064 nm,c=1.266 024 nm。在1000℃下烧结12 h的C-LLZO为纯立方相,在室温(25℃)下最大离子电导率为9.8×10-5 S·cm-1。T-LLZO在室温(25℃)下的离子电导率为5.96×10-8 S·cm-1,在800℃下烧结6 h具有纯的四方相结构,与计算结果基本吻合。     

极片面密度和压实密度对Li_3V_2(PO_4)_3/C电化学性能的影响

采用溶胶-凝胶法合成Li_3V_2(PO_4)_3/C正极材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电循环测试、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安(CV)等手段研究极片面密度和压实密度对Li_3V_2(PO_4)_3/C电化学性能的影响。结果表明:Li_3V_2(PO_4)_3/C的倍率性能随着面密度的增加而变差,且面密度越大极化现象越严重,20C时放电比容量差距高达22.8(mA·h)/g。EIS分析结果表明:随着面密度的增加,电荷转移阻抗增大,锂离子表观扩散系数降低。当极片压实密度过高或过低时,Li_3V_2(PO_4)_3/C的倍率性能均较差,压力为20 MPa时放电比容量最高,20C时放电比容量为94.0(mA·h)/g,而0和35 MPa时放电比容量仅70(mA·h)/g左右。EIS和CV测试结果表明:极片压实密度较小和较大的情况均不利于电荷和锂离子的转移。     

微波法一步合成锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究(英文)

以NH4H2PO4、Li2CO3和V2O5为原料,采用微波法快速合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3。考察了微波功率、加热时间及产品中的理论碳含量对材料物理及电化学性能的影响。添加的乙炔黑具有还原剂、微波吸收体及导电剂的多重作用。XRD测试表明采用该法可以获得单相的Li3V2(PO4)3。电化学测试表明含2%C的Li3V2(PO4)3具有较好的充放电性能,充放电电流密度为7mA·g-1时,首次放电比容量为115.7mAh·g-1,20次循环后容量保持率为87.5%。与传统方法相比,微波法具有工艺简单,效率高,经济性好的优点。     

Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-SrZrO_3无铅陶瓷的铁电和压电性能(英文)

采用固相反应法制备Bi0.5Na0.5TiO3-SrZrO3(BNT-SZ100x,x=0-0.15)无铅陶瓷,通过XRD、SEM和电致应变等手段对其进行表征。XRD分析表明样品的第二相为纯钙钛矿型。铁电致应变曲线表明:当SZ添加到BNT陶瓷中,铁电顺序被破坏。当添加5%(摩尔分数)SZ时,剩余极化强度和压电常数的最大值分别为32μC/cm2和102 pC/N。BNT-SZ9样品的电致应变(Smax)和归一化应变(Smax/Emax=d*33)的最大值分别为0.24%和340 pm/V。     

溶胶-凝胶法制备xLiFePO_4·yLi_3V_2(PO_4)_3/C复合正极材料及其电化学性能研究（英文）

采用溶胶-凝胶法制备出电化学性能优异的xLiFePO_4·yLi_3V_2(PO_4)_3/C复合正极材料。研究了复合比例对材料的组成、微观结构和电化学性能的影响。结果表明,当LiFePO_4和Li_3V_2(PO_4)_3的摩尔比为7:1,所得复合材料的颗粒尺寸在40~80nm之间,颗粒表面均匀地覆盖了一层无定形碳。在0.1C倍率下的首次放电容量为129.7mAh/g,充放电效率为96.0%;在1C、2C和5C倍率下,该材料的首次放电容量分别为104.6,89.3,71.6mAh/g,30次循环后的容量保持率为99.9%、95.1%和98.6%,表现出了良好的电化学稳定性。     

H_3PO_4浓度对Pb-In合金表面阳极钝化膜导电性的影响（英文）

将H_3PO_4加入H_2SO_4溶液有助于降低铅酸电池深放电后的硫化作用。研究Pb和Pb-In合金在纯H_3PO_4和含不同浓度H_3PO_4的H_2SO_4溶液中的阳极行为。使用动电位法、恒电位法和循环伏安法进行电化学测试。通过X射线衍射(XRD)、X射线能谱分析(EDX)和扫描电镜(SEM)对Pb和Pb-In合金表面钝化膜的成分和形貌进行表征。动电位研究表明测试溶液中的钝化电流密度随合金中In含量的增加而增加。向电解液中添加0.1 mol/L H_3PO_4对减小In含量更高(10%和15%)的合金表面的钝化膜厚度更有效。XRD、EDX和SEM数据表明在混合溶液中,PbSO_4和PbO在合金表面的生成随合金中In含量的增加而减弱,且当In含量更高时(15%)完全停止。     

壳聚糖涂层对Mg-6%Zn-10%Ca_3(PO_4)_2植入材料生物相容性的影响（英文）

研究壳聚糖包覆的Mg-6%Zn-10%Ca_3(PO_4)_2植入材料生物体内的降解特性。采用0.2%的醋酸溶液溶解壳聚糖,将其在60℃下涂覆在复合材料样品表面,固化30 min得到壳聚糖的涂层。壳聚糖涂覆后的样品细胞毒性为0级,说明该涂层完全没有毒性,可以用于生物实验。生物体内实验表明:与无涂层的样品相比,植入涂覆有壳聚糖的复合材料后,在新西兰兔静脉血中的离子浓度较低。壳聚糖涂层可以减缓复合材料在生物体内的降解速率。生物体内实验表明,涂覆壳聚糖的复合材料对新西兰兔的重要器官,如心、肾、肝、肌肉都没有损伤,而新生骨组织会聚集在壳聚糖涂覆的复合材料周围,有利于骨组织的生长。壳聚糖涂层有利于减缓植入材料在生物体中的降解过程,减少氢气析出造成的皮下气泡产生,有利于提高复合材料的生物相容性。     

La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x)Ga_xO_3非晶的无容器方法制备及介电性能研究（英文）

采用溶胶凝胶法制备了La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x )Ga_(x )O_3(x=0~1)系列粉体。粉体被压成直径10 mm厚度1~2 mm的圆片,取一个圆片的一部分利用无容器凝固,在空气悬浮炉中快速的冷却成均相的非晶球。制备的非晶样品是球形透明的,透过率从1000 nm到3000 nm,表观最大透过率达到81.7%是在x=0时获得的。在10 k Hz~1 MHz测得的介电常数高于19,介电损耗低于0.006,通过XRD图谱和拉曼光谱分析证明利用无容器过程所制备的La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x )Ga_(x )O_3样品是非晶态。     

La_(0.8)Sr_(0.2)Ga0.8Mg_(0.2-x)Co_xO_(3-δ)电解质材料的合成和表征（英文）

分别采用甘氨酸硝酸盐法(GNP)和固相法(SSR)分别制备了La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2-xCoxO3-δ(x=0.05,0.085,0.1),简称LSGMC并通过容忍因子和平均电负性差计算得出LSGMC电解质材料能够形成一种稳定钙钛矿结构。LSGMC电解质材料的非化学计量值随着Co含量的增加而不断增加,显示出随Co含量增加吸附在LSGMC晶格中的氧减少。固相法制备的LSGMC电解质材料比甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料要致密,而甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料粉末分布范围要窄一些。制备的LSGMC电解质材料具有优良的电导率,在800和750℃分别达到0.217和0.193 S/cm。     

GaSb添加和Sb掺杂对Mg_2Si_(0.5)Sn_(0.5)固溶体热电性能的影响(英文)

利用B2O3助熔剂法结合热压法制备了Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)固溶体。X射线衍射结果表明样品呈单相。Sb掺杂有效提高了样品的电导率。随温度升高,Mg2Si0.487-2x Sn0.5(Ga Sb)x Sb0.013(0.04≤x≤0.10)样品的电导率降低而塞贝克系数升高。随Ga Sb含量的增多,样品的电导率呈现出先增大后减小的变化趋势。所有样品中Mg2Si0.287Sn0.5(Ga Sb)0.1Sb0.013具有最低晶格热导率,其室温晶格热导率比Mg2Si0.5Sn0.5[11]低15%。由于电导率较高使Mg2Si0.327Sn0.5(Ga Sb)0.08Sb0.013具有最高热电优值,在720 K达到0.61,显著高于基体Mg2Si0.5Sn0.5[11]的最高热电优值0.019。     

烧结温度对WO_3系电容-压敏复合陶瓷电性能的影响(英文)

研究了烧结温度对WO_3系电容-压敏复合陶瓷显微结构、非线性电学性能及介电性能的影响.随着烧结温度从1050 ℃到1200 ℃的升高,WO_3陶瓷的晶粒尺寸增大,压敏电压随之降低.在1150 ℃烧结条件下,掺杂0.8 mol% Y_2O_3 的WO_3 压敏陶瓷样品表现出优良的综合电性能,其非线性系数为3.5,相对介电常数为1.13×10~4.然而,过高的烧结温度,不利于样品的非线性电学性能.WO_3系电容-压敏复合陶瓷较适合的烧结温度为1150 ℃,这是因为,在此温度下最有利于样品的晶界势垒结构的形成.     

合成工艺对CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能的影响（英文）

利用溶胶凝胶工艺制备CaCu3Ti4O12粉体,经相同压力和时间冷压后,于1000℃下进行烧结,制备CaCu3Ti4O12陶瓷。微观组织观察表明,烧结时间对复合陶瓷的晶粒尺寸有显著的影响;烧结不同时间的复合陶瓷的介电常数和介电损耗在50Hz到100kHz的范围内表现出弱的频率相关性。随着频率的增加,复合材料的介电损耗降低,而介电常数保持在一个较高值。最佳的烧结时间为6h。