阳离子无序Li_(3)V_(2)O_(5)纳米棒正极材料的制备与充放电循环稳定性调控

高比容量正极材料的研发对进一步提升锂离子电池的能量密度具有重要的意义。Li_(3)V_(2)O_(5)正极材料的实际比容量较高,可达240 mA·h/g以上,近年来引起了人们的广泛关注。然而,由于锂离子传输动力学不足以及不可逆相变共同导致Li_(3)V_(2)O_(5)具有充放电循环稳定性较差的问题,限制了其作为锂离子电池正极材料的应用。在前期研究基础上制备了Co^(3+)掺杂Li_(3)V_(2)O_(5)纳米棒材料,一方面通过形成一维结构避免充放电循环过程中的应力累积,另一方面通过形成键能更强的Co—O键提高材料结构的稳定性。此外,Co^(3+)掺杂还扩大了晶格间距并提高了V4+的比例,最终使Li_(3)V_(2)O_(5)正极材料的锂离子扩散系数和充放电循环稳定性获得显著改善。1%(摩尔分数)Co^(3+)掺杂Li_(3)V_(2)O_(5)样品(1%Co-LVO)在50 m A/g电流密度下的首次放电比容量达256.43 mA·h/g,循环100圈后容量保持率达到77.3%,与未掺杂样品相比提升了28%。与文献相比,1%Co-LVO样品的容量衰减率具有显著的优势(0.23%/圈),为高能量密度锂离子电池正极材料Li_(3)V_(2)O_(5)的制备与性能调控提供了一定的参考。

揭示稀土掺杂阳离子无序分布结构的晶体中普遍存在的结晶学位置对称性破缺现象

中科院福建物质结构所中科院光电材料化学与物理重点实验室陈学元等研究人员以稀土离子Eu^3＋为结构探针，通过低温高分辨荧光光谱揭示了在稀土掺杂阳离子无序分布结构的晶体中普遍存在的结晶学位置对称性破缺现象。

Ti离子辐照诱发焦绿石Gd_2Zr_2O_7相变的电子显微研究

通过高分辨和剖面电子显微技术研究了离子注入在单晶焦绿石Gd2Zr2O7中的产生的结构相变。在单晶Gd2Zr2O7中注入200keVTi+离子,注量为1×1017ions/cm2,注入温度为常温。电子显微研究表明,1×1017ions/cm2的Ti+离子注入没有使样品非晶化,而是诱发了单晶Gd2Zr2O7从焦绿石结构转变成萤石结构。从高分辨像和选区电子衍射花样发现Gd3+和Zr3+发生了阳离子无序。重离子入射产生的级联碰撞致使阳离子无序被认为是相变发生的物理机制。

富铁硅钛铈矿的晶体化学

通过电子探针分析和晶体结构测定 ,证明四川冕宁碱性花岗岩中的天然非变生铁硅钛铈矿 ,以富含铁、稀土和铌为特征 ,FeO(全铁 )质量分数为 10 .97%～ 11.5 9% ,Ce2 O3变化范围为 2 3 %～ 2 5 % ,Nb2 O5为 1.5 3 %～ 2 .10 % ;化学式中存在A型和 (B +C)型阳离子缺失 ;具有C2 /m空间群 (R =2 .41% ) ;晶胞参数为 :a =1.3 45 6( 3 )nm ,b =0 .5 72 80 ( 10 )nm ,c =1.10 83 ( 2 )nm ,β =10 0 .60 ( 3 )° ,V =0 .83 97( 3 )nm3,Z =2。富铁硅钛铈矿的晶体结构由 2种层组成 ,一是由Si2 O7基团和B -八面体构成的层 ,一是由C -八面体层构成的层 ;2种层均平行ab平面 ,沿c轴交替排列构成三维格架。稀土离子位于双硅酸根和八面体层之间 ,形成 ( 8+3 )配位的A( 1)多面体和 10配位的A( 2 )多面体。Fe和Ti呈部分有序分布于B ,C( 1) ,C( 2A)和C( 2B)位置中。

高比能锂离子电池富锂正极材料研究进展

富锂正极材料被认为是高比能锂离子电池的潜在正极材料之一,其能够提供约300m A·h/g的可逆容量,相比于目前商业化正极材料具有明显优势。然而初始Coulombic效率低、电压衰减、容量衰减等阻碍了其实际应用。本综述针对2类富锂材料包括富锂锰基材料和富锂阳离子无序材料,详细介绍其晶体结构、阳离子氧化还原机制、阴离子氧化还原机制,重点讨论其存在的问题及来源,系统总结其材料改性策略,为富锂正极材料的研究提供理论指导和技术支持。

正交LiMnO_2中的重入自旋玻璃行为

用水热技术合成了单相正交LiMnO2(o-LiMnO2)粉末,X射线衍射表明其空间群为Pmnm.X射线衍射精修结果指出该材料存在少量的阳离子无序,但这种无序对材料的磁性没有表现出明显的影响.静态和动态的磁性研究结果表明o-LiMnO2中存在重入自旋玻璃行为,即在T≤TC≈118K,反铁磁态转向铁磁态,在T≤Tf≈50K,铁磁态又转向自旋倾斜玻璃态.