一步法制备镁离子掺杂铌酸钛负极材料及锂电性能研究

锂离子电池是目前市场上应用最广泛的电池。负极材料的选择与使用对锂离子电池的整体性能有着极大的影响。铌酸钛(TiNb_(2)O_(7))负极材料不但在循环稳定性和使用寿命方面有着极大的优势,还有着较高的理论比容量和1.6 V左右的工作电压,避免了SEI膜的形成,从而保障了锂离子电池使用的安全性、电池容量和循环性能。但是铌酸钛负极材料有着导电性差的缺陷,需要有效改善其导电性。本工作通过简单的一步法将金属离子原位体相掺杂来解决这个问题,使用钛酸四丁酯(TBOT)和氯化铌(NbCl_(5))作为铌酸钛前驱体,可溶性镁盐作为镁离子前驱体,结合简单的一步共沉淀法合成铌酸钛(TiNb_(2)O_(7)),并通过控制镁金属离子浓度来调节铌酸钛作为负极材料的电化学性能。

等离激元增强上转换发光及其分子检测应用

针对荧光分子检测普遍灵敏度低和检测范围窄的问题,制备了具有等离子激元共振特性的重掺杂半导体纳米结构Cu_(2-x)S和典型的稀土掺杂上转换发光纳米颗粒NaYF_(4)∶Yb,Er,通过三相界面自组装方法获得了Cu_(2-x)S/NaYF_(4)∶Yb,Er薄膜基底。结合有限元模拟,计算了不同摆放情况下Cu_(2-x)S周围的局域电场分布,研究了在实际薄膜中Cu_(2-x)S纳米盘之间产生的等离激元耦合对上转换发光性能以及对拉曼信号增强的影响。结果表明,Cu_(2-x)S等离激元层与NaYF_(4)∶Yb,Er发光层的耦合,不仅得到了上转换3个数量级的提高,还实现了分子检测10^(-7)mol·L^(-1)的检测极限,并且获得了10^(-3)~10^(-7)mol·L^(-1)的宽线性响应,从而达到高灵敏度的定性和定量双功能的精确检测。