动力锂电池隔膜的改性研究进展

针对动力锂电池隔膜要求孔径分布更加均匀一致、具有更好的力学性能、更好的耐热和闭孔性能等,对其改性研究进行了综述。涂层隔膜能改善耐热性能,解决亲电解液性能,延长循环寿命等,可以满足动力锂电池对隔膜的要求;有机/无机复合隔膜具有刚性骨架,可达到提高隔膜耐热性能的目的,进而提升动力锂电池的安全性能;新材料体系隔膜具有良好的机械强度、化学稳定性、热稳定性、更强的极性和更高的介电常数,极大提升了隔膜的亲液性,可满足动力锂电池的需求。最后,对国内动力锂电池隔膜的发展提出了建议。

锂离子电池隔膜生产技术进展及市场

综述了锂离子电池隔膜的生产工艺,并简述了无纺布隔膜、静电纺丝隔膜、涂层复合隔膜的生产技术对隔膜力学性能、孔隙率、吸液率、离子电导率和使用寿命等的影响。近几年,全球锂电池隔膜市场快速增长,生产商的出货量从2009年的2.40亿m^2增至2014年的11.85亿m2。2014年,国内隔膜产量为5.75亿m^2,预计2016年需求量将达到7.20亿m^2以上。目前,国内中低端隔膜产能过剩,竞争激烈,因此,加强高端隔膜生产技术的研究是国内隔膜的发展趋势。

Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)纳米管阵列的制备与微结构表征

采用溶胶-凝胶法,在孔径为100 nm的阳极氧化铝模板中制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)纳米管阵列.通过XRD、SEM、TEM、HRTEM、SAED和Raman光谱测试手段对纳米管阵列的物相、微结构和声子振动特性进行了表征.研究表明,所合成BNdT纳米管为钙钛矿相多晶结构,纳米管外径约为100 nm,管壁厚约10 nm,长度达几个微米.Raman光谱分析表明,Nd离子部分取代了类钙钛矿层中A位的Bi离子.

颗粒尺寸对低温烧结BaTiO_3陶瓷密度和介电性能的影响

研究了采用不同颗粒尺寸的粉体经低温烧结制备的BaTiO3陶瓷的密度和介电性能。在BaTiO3粉体中添加ZnOB2O3-SiO2(ZBS)玻璃粉,它在烧结过程中呈液相从而降低BaTiO3陶瓷的烧结温度。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和LCR测试仪检测陶瓷的结构和介电性能。结果表明,BaTiO3陶瓷的密度和介电性能均受原粉体颗粒尺寸的影响。陶瓷样品的晶粒尺寸几乎和BaTiO3原粉体的颗粒尺寸成正比。用平均粒径为800nm的原粉体制备的BaTiO3陶瓷,相对密度为96%,介电常数达到1440,而且因为添加了5wt%ZBS玻璃,陶瓷的烧结温度降到1100℃。

KTaO_3纳米材料光致发光机制研究

采用水热法合成了尺寸分布均匀,具有八面体形貌的烧绿石相KTaO3纳米材料。室温下,KTaO3纳米材料显示分别位于437 nm、490 nm和569 nm的蓝绿发光峰。位于437 nm处的发光峰可能与自束缚激子的复合有关,而位于490 nm处的发光峰对应于施主-受主对的辐射复合,其热猝灭激活能分别为375 meV和511 meV。

Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)纳米管阵列的制备与微结构表征

采用溶胶凝胶法,在孔径为200nm的阳极氧化铝模板中制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12纳米管阵列。通过XRD、SEM、TEM、HRTEM、SAED和Raman光谱测试手段对纳米管阵列的物相、微结构和声子振动特性进行了表征。研究表明,所合成BNdT纳米管为钙钛矿相多晶结构,纳米管外径约为200nm,管壁厚约10nm,管径和长度与所用AAO模板尺寸一致。Raman光谱分析表明,Nd离子取代了类钙钛矿层中A位的Bi离子。

Bi3.15Nd0.85Ti3O12纳米棒的水热合成与Raman光谱研究

以Bi（NO3）3·5H2O，Nd（NO3）3·6H2O和Ti（OC4H9）4为原料，NaOH为矿化剂，聚乙烯醇-124（PVA-124）为模板剂，采用水热法在2OO℃经48h合成了铋层状钙钛矿结构Bi3.15Nd0.85Ti3O12（BNdT）纳米棒。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM），选区电子衍射（SAED）和扫描电子显微镜（SEM）研究产物的物相和显微结构特征．结果表明合成的BNdT纳米棒为单晶，直径约10～200nm，长度达数微米。Raman光谱分析表明，Nd离子取代了类钙钛矿层中A位的Bi。

掺钕钛酸铋纳米结构的水热合成研究

以Bi(NO3)3.5H2O,Nd(NO3)3.6H2O和Ti(OC4H9)4为原料,NaOH为矿化剂,采用水热法合成铋层状钙钛矿掺钕钛酸铋(Bi3.15Nd0.85Ti3O12,BNdT)纳米结构.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征产物的晶相和形貌.研究反应温度、矿化剂浓度和反应时间对水热合成BNdT纳米结构的影响.结果表明,在适当的水热反应条件下能有效合成BNdT纳米结构,在反应温度为150℃、175℃、200℃和220℃时分别形成球状、球状与片状共存、棒状和片状产物.

多种纳米结构SiO_2的制备及其生长机制研究

采用化学气相沉积方法,以Au量子点作催化剂在Si衬底上直接生长特定形貌的SiO2纳米结构.与传统的VLS机制相比,SiO2纳米结构的生长应该是SLS生长机制.

Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)纳米结构的制备与XPS研究

采用水热法在低温合成了铋层状钙钛矿结构Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)纳米材料,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征产物的晶相和形貌,研究了反应温度和聚乙烯醇(PVA)对水热合成BNdT纳米结构的影响,运用X-射线光电子能谱(XPS)对BNdT纳米结构的化学组分和元素价态进行了表征。结果表明,反应温度和PVA对水热合成BNdT纳米结构的形貌有较大影响;XPS研究显示BNdT纳米结构的表面存在氧空位和轻微的Bi过量。

Bi_(3.15)Nd_(0.15)Ti_3O_(12)纳米棒的拉曼和紫外吸收光谱研究

以Bi（NO3）3.5H2O,Nd（NO3）3.6H2O和Ti（OC4H9）4为原料,加入聚乙烯醇（PVA-124）,采用水热法在200℃经48 h合成了铋层状钙钛矿结构掺钕钛酸铋（Bi3.15Nd0.85Ti3O12,BNdT）纳米棒,纳米棒直径约10~200 nm,长度达十几微米。利用Raman散射研究了掺钕对钛酸铋晶格结构的影响。掺钕钛酸铋和钛酸铋的Raman光谱表明,Nd取代了类钙钛矿层中A位的Bi,掺Nd改善了BTO的对称性和减小了TiO6八面体的畸变。利用UV-vis光谱研究了BNdT纳米棒的光吸收特性,BNdT纳米棒存在A（400 nm）,B（275 nm）,C（210 nm）,D（196 nm）四个吸收带,分别对应于电子从Bi3＋的基态1S0到激发态3P1,3P2,1P1的跃迁和电子从阴离子团TiO6八面体到带正电的Bi3＋离子的跃迁。BNdT的带隙为4.3 eV,大的带隙归因于纳米结构的量子尺寸效应。

Bi、Cu共掺杂钛酸钡基压电陶瓷的制备与研究

采用溶胶-凝胶自燃烧工艺成功制备出(Ba0.99Bi0.01)(Cu0.005Ti0.995)O3微细粉料,并烧结成瓷。利用X线衍射(XRD)和电镜扫描(SEM)分析了样品的物相及显微形貌,发现样品为四方钙钛矿结构,晶粒大小均匀。研究了不同烧结温度的(Ba0.99Bi0.01)(Cu0.005Ti0.995)O3陶瓷居里温度的变化、介电温谱、压电特性及其温度稳定性。实验表明,以Bi、Cu进行掺杂可降低钛酸钡的烧结温度,且有效改善了其电性能,居里温度从不掺杂时的120℃提高到155℃,温度1 240℃烧结样品表现出最佳的综合压电性,压电常数(d33)为80pC/N,机电耦合系数(kp)为12.6%,品质因数(Qm)为310,压电常数(d31)为-16.8pC/N,且其压电性的温度稳定性有了很大提高。

基于卷积神经网络的电子鼻分类识别

在混合气体识别的研究中,针对目前电子鼻应用于化工污染物种类监测时难以达到理想精度的问题,提出了一个基于卷积神经网络的气体分类识别算法.首先利用卷积神经网络的自适应特征提取能力,有效降低原始数据对后续操作的影响;其次进行多次实验训练,对卷积神经网络进行参数优化,提高网络模型性能;最后将提出的卷积神经网络算法与BP神经网络算法分别应用于加州大学公开数据集中一氧化碳和乙烯混合气体的实验数据中.实验结果表明,卷积神经网络算法对此数据集的气体种类检测准确率达到93%,比BP神经网络算法应用于气体识别时精度更高、误差更小,为电子鼻系统气体种类检测提供了一种新的方法.

对气体传感器数据集的处理分析方法

对由Vergara等人收集的气体传感器数据集进行处理,选取手工设计特征法和主成分分析法两种不同的特征提取方法,再结合Z-score数据标准化方法构成两种特征工程方案进行实验.把两种方案处理后的数据输入人工神经网络模型中展开训练、测试.预测结果表明,主成分分析法结合Z-score标准化的特征工程方案模型准确率更优.在神经网络结构不变的情况下,选择不同的特征提取方法处理数据可以使模型预测率得到提升.

地方工科高校物理学科与专业一体化建设初探

结合吉林化工学院应用物理学专业和学科现状,对地方工科高校物理学科与专业一体化建设进行初步探索,提出一体化建设的主要内容和关键问题以及研究方案和落实措施,据此建设后取得了一定的研究成果。