Na+掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性质的影响

采用高温固相法成功制备了不同Na+掺杂浓度的Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂锂离子电池正极材料,探究了Na元素掺杂对层状氧化物正极材料结构以及电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜表征了材料的结构和形貌,结果表明,当x≤0.3时,样品不会出现其它杂相;当x＞0.3时,样品中会出现NaNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的杂相。同时随着掺杂浓度的增加,样品的阳离子混排度逐渐增加。电化学性能结果表明,少量Na+的掺入可以提高LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂在0.2C,0.5C下的放电比容量并增强其循环稳定性,但会损坏材料的倍率性能。     

Li/Ti摩尔比对Li4Ti5O12负极材料组成、结构和电化学性能的影响

采用高温固相法制备不同锂钛摩尔比条件下的样品,探究锂钛摩尔比对钛酸锂的组成、结构和电化学性能的影响。通过X-射线衍射仪和扫描电子显微镜测定材料的组成、结构和形貌。结果表明:锂钛摩尔比在0.78~0.82之间可得到纯相的Li₄Ti₅O₁₂;低锂钛摩尔比（0.74、0.76）存在TiO₂杂相,其晶胞参数要高于Li₄Ti₅O₁₂;然而高锂钛摩尔比（0.84~0.88）会产生Li₂TiO₃杂相。不同锂钛摩尔比（0.78~0.84）制备的样品形貌接近无明显差异,晶粒尺寸在1~6 μm之间。电学性能结果表明:锂钛摩尔比在0.78~0.84之间时,适量提高锂含量有助于提升材料的比容量,过量提高会使材料的循环稳定性和倍率性能变差。锂钛摩尔比为0.82得到的Li₄Ti₅O₁₂比容量［198 （mA·h）/g,0.5C］、循环性能和倍率性能最优。     

基于亲核活性机理合成具有优良高倍率性能的纳米Li4Ti5O12/还原氧化石墨介孔复合负极材料(英文)

改善Li₄Ti₅O₁₂电子和离子的传导性能是提高其倍率性能的关键。本文利用氧化石墨的亲核反应活性,采用简易的一锅法制备了具有优良倍率性能的纳米Li₄Ti₅O₁₂/还原氧化石墨介孔复合材料。理论计算和实验结果证实氧化石墨中含氧官能团具有强亲核反应活性,是获得纳米Li₄Ti₅O₁₂颗粒和介孔结构的关键,揭示了基于亲核活性的材料合成机理。在复合材料制备过程中,反应物嵌入氧化石墨本体,并在层间原位形成Li₄Ti₅O₁₂前驱体纳米颗粒。所形成的前驱体纳米颗粒会增大氧化石墨层间距,并进一步减弱其层间作用力,导致氧化石墨在随后的球磨作用下被剥离为介孔结构。经高温烧结,成功制备纳米Li₄Ti₅O₁₂/还原氧化石墨介孔复合材料。纳米颗粒与介孔结构的协同效应使得复合材料具有高Li+...     

高温固相法合成尖晶石型Li4Ti5O12及其性能研究

以Li₂CO₃ 和TiO₂ 为原料,以乙醇为分散剂,采用高温固相方法合成Li₄Ti₅O₁₂锂离子电池负极材 料,利用XRD、SEM 和电化学测试等方法对合成材料的结构、形貌以及电化学性能进行了表征。系统考察了热处理 温度对Li₄Ti₅O₁₂负极材料结构及电化学性能的影响,同时也研究了锂的投料量对Li₄Ti₅O₁₂电化学性能的影响。在 1.0~2.2V(vs.Li/Li ⁺ )范围内,以0.1mA/cm² 的电流密度对最佳工艺条件下合成的Li₄Ti₅O₁₂负极材料进行了恒 电流充放电测试。其首次放电比容量为167mAh/g,经过30周充放电循环后放电比容量几乎没有衰减,表现出较 大的初始放电比容量和良好的循环性能。     

锆掺杂钛酸锂负极材料的电化学性能研究

采用高温固相法制备锆掺杂钛酸锂负极材料,改变锆的掺杂量得到Li₄Zr_5xTi₍5(1-x))O₁₂(x=0.01,0.03,0.05)材料作为负极材料组装成电池,研究不同锆掺杂量对电池性能的影响,以期提高钛酸锂在高倍率下的放电比容量和循环容量保持率。     

Bi7Ti4NbO21的合成、酸化及光催化性能

采用化学溶液分解法制备了Aurivillius结构钛酸铋铌化合物Bi₇Ti₄NbO₂₁,并对其进酸化处理。X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)表征表明, 500 ℃以上的温度进行热处理,可以制得结晶性良好的Bi₇Ti₄NbO₂₁。 对Bi₇Ti₄NbO₂₁进行浓硝酸酸化处理,可转化为结晶性良好的焦绿石结构钛酸铋化合物Bi₂Ti₂O₇。采用SEM观察了所合成的Bi₇Ti₄NbO₂₁和Bi₂Ti₂O₇的形貌和尺寸。在紫外光照射下对甲基橙的光催化降解实验表明,所合成的钛酸铋铌化合物Bi₇Ti₄NbO₂₁及其酸化产物钛酸铋Bi₂Ti₂O₇均具有良好的光催化活性。试验结果表明,光催化剂颗粒的结晶性及其尺寸对其光催化活性均具有很大影响。550 ℃热处理得到的Bi₇Ti₄NbO₂₁具有最高的催化活性,而将钛酸铋铌酸化处理得到的Bi₂T_i2O₇其光催化性能显著提高,优于标准光催化剂P25。     

Mg2+掺杂对富锂层状氧化物材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的影响

Mg²⁺作为一种电化学惰性的阳离子,由于其离子半径(0.072 nm)与Li⁺的离子半径(0.076 nm)相近,因此被广泛应用于取代富锂层状氧化物(LLOs)材料中Li⁺的位置。然而,Mg²⁺对LLOs材料晶体结构的影响还存在争议。利用溶胶凝胶法成功制备了一系列Mg²⁺掺杂富锂正极材料Li_1.2-xMg_xMn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂,通过X射线衍射仪和X射线光电子能谱等对其晶体结构和元素价态进行了系统的研究。结果表明,Mg²⁺掺杂导致LLOs材料晶胞参数的增加。通过与Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂材料的电化学性能对比发现,Mg²⁺掺杂有效地提高了LLOs材料的电化...     

Mg/W掺杂和预成型压力对K0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷取向生长和电学性能影响

为了探究Mg/W掺杂和预成型压力对K_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅(KBT)陶瓷晶粒取向生长和电学性能的影响,文中采用固相反应法,在20 MPa的预成型压力下制备了K_0.5Bi_4.5Ti_4-x(Mg_1/2W_1/2)_xO₁₅(KBT-MgW_x,x=0.05,0.10,0.15,0.20)陶瓷,随后分别沿垂直(Per)和平行(Par)预成型压电对陶瓷进行切割。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构,扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌,利用精密阻抗分析仪测试陶瓷的介电频谱和变温阻抗,使用d₃₃测试仪(ZJ-6A型准静态)来测量压电性能。研究结果表明：随着Mg²⁺和W⁶⁺含量的增加,KBT-MgW陶瓷晶粒择优取向生长逐渐增强;切割方向平行预成型压力的陶瓷样品具有更高的取向...     

共沉淀法制备Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2及其性能研究

采用共沉淀法在不同pH条件下制备得到球形的前驱体,通过固相法与锂源合成正极材料Li[Li_0.2Ni_0.2Mn_0.6]O₂,对样品进行了XRD、SEM以及电化学性能分析。结果表明:制得的前驱体呈球状颗粒,其中pH=8.0时制得的前驱体的结晶度和球形形貌最理想;合成的正极材料具有层状结构,在950℃下合成的材料电化学性能和循环稳定性最佳,在2.0⁴.8 V、0.2 C条件下,首次放电比容量为220.4 m Ah/g,循环20次后保持率高达97%。此外,该材料的倍率性能也最好,在1 C下充放电,其放电比容量仍保持200.9 m Ah/g。 更多还原     

氟化钠对Li1.3Ni0.14Mn0.68Co0.07O2正极材料的电化学性能的影响

采用不同浓度氟化钠溶液处理自制的Li_1.3Ni_0.14Mn_0.68Co_0.07O₂材料,制备了系列处理样。通过X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱、交流阻抗、循环伏安和充放电循环等方法研究了样品的物相结构及电化学性能。结果表明,Li_1.3Ni_0.14Mn_0.68Co_0.07O₂与氟化钠摩尔比为1: 1.50条件下制备的处理样品的电化学性能最优。在2.5~4.6V电压区间和1C倍率电流下,未处理和经处理样品第1循环的放电容量分别为71 mAh/g和128.6 mAh/g,第30循环的放电容量分别为173.9 mAh/g和193.3 mAh/g。处理样品的阻抗明显减小,样品表层价键有所增强,从而改善了样品的电化学性能。     

Er/Yb共掺杂铋层状铁电材料的光致变色和温度传感特性

采用传统的固相烧结法制备了Er³⁺/Yb³⁺共掺钛酸铋(Bi_3.96Ti₃O₁₂)、钛酸铋钠(Na_0.5Bi_4.46Ti₄O₁₅)以及二者的共生结构样品(Na_0.5Bi_8.46Ti₇O₂₇),分别对样品的上转换发光、光致变色和温度传感等性能进行了系统探究.结果表明：共生结构样品(Na_0.5Bi_8.46Ti₇O₂₇)的发光调制比ΔR_t值达到了77.25%,温度传感灵敏度S_a和S_r值分别为0.005 18 K^-1,1.23%K^-1.相较于其它样品(Bi_3.96Ti₃O     

镍源和锰源对LiNi0.5Mn1.5O4材料性能的影响

以不同的镍源和锰源采用共沉淀法制备LiNi_0.5Mn_1.5O₄正极材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等手段,对制备的LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料进行表征和分析。结果表明：以硫酸镍和硫酸锰为原料制得LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料的XRD谱图没有杂质峰,SEM图像显示颗粒细小且分散均匀,电化学测试显示在0.2C下首次放电比容量为115.83 mAh/g,相比于其他镍源和锰源制备的LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料,具有更优的电化学性能。     

CaCu3Ti3.95Zr0.05O12陶瓷的介电性质研究

CaCu₃Ti₄O₁₂(CCTO)陶瓷具有高介电常数,研究掺杂离子对其结构和性质的影响有助于理解并优化其介电性能。本文利用X射线衍射仪（XRD）研究了CaCu₃Ti_3.95Zr_0.05O₁₂(CCTZ)陶瓷的结构,并利用宽温宽频介电分析仪研究了其在不同温度下介电常数、弛豫、阻抗和电模量等性质。XRD结果表明,5%的Zr能够完全并入到CCTO晶格中;阻抗谱和电模量的分析表明,低温和高温范围内的介电弛豫分别与晶粒和晶界的电学性质密切相关。Zr掺杂造成晶粒激活能增大,而晶界激活能几乎不变。     

基质改变对Eu3+、Bi3+发光性能的影响

采用溶胶—凝胶法制备出了CaSiO₃:Eu³⁺Bi³⁺和Sr₂SiO₄:Eu³⁺Bi³⁺,对比分析了两者的激发光谱与发射光谱,探讨了基质改变对Eu³⁺、Bi³⁺发光性能的影响。结果表明Sr₂SiO₄:Eu³⁺Bi³⁺中Bi³⁺—Eu³⁺之间的能量传递效率明显高于CaSiO₃:Eu³⁺Bi³⁺中的。     

掺铬锗酸锂可调谐激光晶体研究

利用提拉法缓冷工艺,生长出掺Cr³⁺/离子的Li₂GeO₃晶体,按Tanabe-Sugano能级图和吸收光谱,计算出Cr³⁺在Li₂GeO₃晶体场中的光谱参数(Racach参数)为B=573 cm^-1,C=2292 cm^-1,D_q/B=23.八面晶场分裂参数:Δo=12 779 cm^-1,在红外和近红外区激发Li₂GeO₃:Cr³⁺晶体,在796.2 nm,932.9 nm和962.5 nm处观测到有红外宽带发射。通过分析250 nm激发的荧光光谱,判断晶体中可能有Cr⁴⁺占据八面体心或八面体空位而引起在408.5 nm处的可见发射。     

赤泥、电解锰渣复合激发钢渣活性的研究

为了消除钢渣微粉(steel slag, SS)中的游离氧化钙和氧化铁, 激发SS的胶凝性能, 以NH₄H₂PO₄为激发剂对SS进行活性激发, 研究了不同养护条件下, NH₄H₂PO₄掺量对其激发SS浆体工作性能、体积稳定性、力学性能的影响规律, 结合X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)分析探讨了NH₄H₂PO₄激发SS反应产物的种类及微观结构。结果表明: 随m(NH₄H₂PO₄)/m(SS)的增加, 浆体的凝结时间延长; 室温养护条件下, m(NH₄H₂PO₄)/m(SS)＞0.2时, 浆体会发生膨胀, 当m(NH₄H₂PO₄)/m(SS)=0.6时, 膨胀率约40%。加压养护可以有效避免浆体的膨胀, 在室温环境下, 试样28 d的抗压强度可达5.5 MPa, 快速养护对硬化浆体的抗压强度影响不大。XRD和SEM分析结果显示: SS经NH₄H₂PO₄激发后, 所得反应产物主要为Ca(NH₄)₂(HPO₄)₂·H₂O、Ca₃(PO₄)₂和FePO₄; 加压养护使反应产物填充于狭小微观空间里, 增加基体密实度。

     

Zr4+掺杂对Na4-xMnV1-xZrx(PO4)3的结构和电化学性质的影响

为了改善Na₄MnV(PO₄)₃的电化学性能,采用溶胶-凝胶法与高温固相法在750℃下烧结10 h制得了不同Zr⁴⁺掺杂浓度的Na_4-xMnV_1-xZr_x(PO₄)₃钠离子电池正极材料。通过X射线衍射和扫描电子显微镜研究Zr⁴⁺离子掺杂对Na_4-xMnV_1-xZr_x(PO₄)₃结构演变和电化学性能的影响。结果显示：半径为80 pm的Zr⁴⁺离子部分取代半径为74 pm的V³⁺离子后,材料的晶胞体积增大,这有利于Na⁺的快速扩散。电化学性能结果表明,Na_3.9MnV_0.9Zr_0.1(PO₄)₃     

基于玉米秸秆的氮掺杂多孔碳制备及其对CO2吸附和CO2/N2分离性能研究

为解决大气中日益增加的CO₂含量问题,以玉米秸秆为原料,采用水热碳化和KOH活化处理,通过控制KOH活化强度,制备出一系列具有发达孔道结构的氮掺杂多孔碳样品(CPH-0,CPH-0.5,CPH-1)。通过扫描电镜、透射电镜表征、N₂吸-脱附等温线测试及元素分析,获得多孔碳孔道结构发展、N含量与KOH活化强度的关系。通过CO₂吸附测试分析可知,多孔碳的CO₂吸附量在低压(<15 k Pa)时受N含量影响,在常压(100 k Pa)下由超微孔(<1 nm)孔体积决定。样品CPH-0的N含量最多,在低压范围表现出优异的CO₂吸附能力。样品CPH-0.5的超微孔孔体积最大,在25°C,100 k Pa条件下,对CO₂的吸附量可达3.97 mmol/g,同时还表现出较好的CO₂/N₂选择性和优异的循环稳定性。该法制备的多孔碳在CO₂吸附和CO₂/N₂     

WO3/ZnIn2S4异质结复合光催化剂的构筑及其光催化还原六价铬的性能研究

通过两步水热法合成了一系列不同WO₃掺杂含量的新型WO₃/ZnIn₂S₄异质结复合光催化剂,并且应用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气物理吸附-脱附(BET)等表征仪器对光催化剂样品进行表征。在金卤灯光源的照射下,以20 mg/L的Cr(VI)溶液为目标污染物进行评价其光催化性能。实验结果表明,WO₃/ZnIn₂S₄异质结复合光催化剂的光催化性能明显高于单纯的WO₃和ZnIn₂S₄。当WO₃与ZnIn₂S₄物质的量之比为0.20即0.20-WO₃/ZnIn₂S₄异质结复合光催化剂表现出最高的光催化还原Cr(VI)性能。光催化性能增加的主要原因可能是由于WO₃/ZnIn₂S_...     

不同A位元素（La、Y、Ca）的ACu3Ti4O12陶瓷介电性能研究

利用传统陶瓷烧结方法，成功制备了巨介电常数陶瓷CaCu₃Ti₄O₁₂以及Ca被Y或La取代后的Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂和La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂体系.利用X射线衍射仪，测定了材料的物相结构，利用阻抗分析仪测定了不同频率和温度下材料的介电常数和介电损耗.研究结果表明，3种材料结构相似，都具有相同的类钙钛矿结构，但Y_2/3Cu₃Ti₄O₁₂ 、La_2/3Cu₃Ti₄O₁₂系统中具有较多的缺陷，这些缺陷是由Y和La取代Ca产生的，会对材料的介电常数产生很大的影响.体系满足极化模型，极化粒子的松弛活化过程直接与所需克服的势垒相关，而不同体系中存在的不同缺陷改变了ACu₃Ti₄O₁₂体系的松弛激活能，在Y和La取代Ca后的体系中松弛激活能要远大于取代前的CaCu₃Ti₄O₁₂体系.