Cu掺杂P2型Na_(0.67)Ni_(0.33)Mn_(0.67)O_(2)钠离子电池正极材料的制备与性能

通过溶胶-凝胶法制备了一系列形貌规则、表面光滑的Cu掺杂层状P2型Na_(0.67)Ni_(0.33-x)Cu_(x)Mn_(0.67)O_(2)(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25)。采用SEM、XRD、EDS、XPS对材料进行了形貌、结构和成分表征。将材料用作钠离子电池正极材料,采用循环伏安法、恒流充放电法研究了其电化学性能,获得了最佳掺杂比例。研究发现,掺杂未改变材料的层状结构和形貌,通过Cu掺杂引入了高电化学活性的Cu^(2+)作为取代基,增加材料的表面活性储钠位点,材料表现出良好的循环稳定性和倍率性能。在2.0~4.3 V的电压范围和0.1 C的倍率下,Cu掺杂比例x=0.15时Na_(0.67)Ni_(0.18)Cu_(0.15)Mn_(0.67)O_(2)的初始放电比容量为126.74 mAh/g,100次循环后容量保持率为79.10%,与未掺杂材料相比提高了50.92%。材料电化学性能的增强可归因于Cu^(2+)插入过渡金属层,由于Cu^(2+)(0.73A)的半径大于Ni^(2+)(0.69A),过渡金属层间距扩大,为Na+扩散提供了通道,进而提高了Na+扩散速率。当充电到高压时可抑制Na+脱/嵌过程中Na^(+)空位的产生,从而稳定材料的晶体结构并抑制材料发生P2-O2相变,提高了材料的循环稳定性。

离子掺杂Na_(0.67)Ni_(0.18)M_(0.15)Mn_(0.67)O_(2)(M=Cu、Fe、Ti)的合成及作为钠电正极材料研究

具有P2结构的Na_(0.67)Ni_(0.33)Mn_(0.67)O_(2)是一种理想的钠离子电池正极材料,但存在放电容量低、所用Ni价格较高等问题。利用固相法在Ni位掺杂了Fe、Ti和Cu元素,经掺杂后制备的材料具有良好的结晶性和相纯度,颗粒尺寸在1~3μm,并具有单晶特性。Fe和Ti掺杂提高了材料放电容量但降低了循环稳定性和放电电压;Cu掺杂能够在不牺牲容量和电压的基础上,适度提高循环稳定性。制备的Na_(0.67)Ni_(0.18)M_(0.15)Mn_(0.67)O_(2),从第25次到第100次循环,容量仅衰减2.6%,在400 mA/g的电流密度下,放电容量达63.0 mAh/g,为50 mA/g电流下的78.5%。

基于Schottky二极管和Hammer-Head滤波器0.67THz二次谐波混频器

通过测量肖特基二极管的I-V和C-V曲线,建立等效电路模型.利用三维电磁场和谐波平衡仿真工具分别进行三维结构仿真和电路宽带匹配,最终实现混合集成方式的0.67THz谐波混频器设计.测试结果表明：混频器中心频率为0.685 THz,射频3 dB带宽为47 GHz,双边带变频损耗13.1~16 dB,在685 GHz双边带噪声温度最低值为11500 K.

La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)贮氢合金的制备和MH电极性能研究

采用高频感应熔炼方法制备了 PuNi3型 La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5 合金;用 X 射线衍射分析和电化学方法研究了添加不同 Mg 含量以补偿 Mg 元素烧损时合金的组织结构和电化学性能。X 射线衍射分析(XRD)表明,铸态合金由 PuNi3型主相和少量的 CaCu5型第二相组成,铸态合金经 1 223 K 和 10 h 退火处理后,CaCu5 型第二相可明显减少,其中 Mg增加 10%时得到纯度较高的 PuNi3 型组织。电化学测试表明,增加适当 Mg 含量和进行退火热处理能明显提高和改善合金电极容量、循环稳定性和大电流放电性能。与 AB5型和 AB2型 Laves 相贮氢合金比较,PuNi3型 La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金具有电极容量高及优良的大电流放电性能。

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3薄膜光响应特性研究

实验测量了在不同温度和电场下 ,超巨磁电阻CMR (colossalmagnetoresistance )薄膜材料La0 .67Sr0 .33MnO3(LSMO)的光响应特性 发现样品被激光照射后 ,具有光诱导电阻变化的特性 在温度小于居里点Tc时 ,电阻随温度升高而增大 ,在Tc以上时 ,电阻则随温度升高而减小 通过对样品的光脉冲响应和偏置电场的关系分析 。

Ti_(0.25)V_(0.3)Cr_(0.4)Mn_(0.05)-La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(3.0)的复合贮氢材料制备及贮氢性能研究

采用机械合金化制备了复合贮氢材料Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05-La0.67Mg0.33Ni3.0.X-ray衍射表明:Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05-La0.67Mg0.33Ni3.0复合材料为bcc结构,与Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05合金衍射图谱相比,该复合材料衍射峰的衍射强度明显降低并宽化.吸放氢研究表明,Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05-La0.67Mg0.33Ni3.0复合材料易于活化,在3.5MPa、室温下经过26 h即可活化,但合金贮氢量没有明显改变.电化学性能研究表明:该复合材料具有很好的电化学循环稳定性能,300次循环容量仍保持在93%.

La_(0.67)Sr_(0.33-X)Cu_XMnO_3的室温磁电阻效应

采用溶胶一凝胶 (sol gel)法制备了名义组分为La0 6 7Sr0 33-XCuXMnO3(x =0～ 0 33)的多晶样品 ,发现用Cu替代少部分Sr后样品的室温磁电阻比替代前的明显增大。在 1 8T磁场作用下 ,当x =0 15时 ,磁电阻峰值为 2 7 7% ,峰值温度为 30 6K ,当温度低于 30 6K时磁电阻值随温度的升高而增大 ,当温度高于 30 6K时磁电阻值随温度的升高而减小 ;当x =0 1时 ,在 2 95K— 310K温度之间磁电阻值达 19%左右 ,受温度影响很小 ;因此在提高了室温磁电阻值的同时 ,又提高了磁电阻的温度稳定性。这对于该类磁电阻材料的应用具有很大意义。

电子顺磁共振研究巨磁电阻锰氧化物La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3的顺磁到铁磁的相变

采用高温固态反应法制备了具有钙钛矿结构的多晶氧化物La0 67Ca0 33MnO3,利用X射线衍射、电子顺磁共振等实验技术研究其结构和顺磁到铁磁的磁性相转变.电子顺磁共振实验可以观测到样品在磁有序转变温度(Tc)附近的动态磁性相转变,并且与磁化强度的实验结果一致.对Tc附近的磁性相转变进行了分析.

La_(0.67)Sr_(0.33)Co_(1-x)Fe_xO_3 体系的输运行为(英文)

研究了Co位Fe掺杂对La0.67Sr0.33Co1-xFexO3体系的电输运性质和巨磁效应的影响。结果表明:电阻率在低掺杂(x≤0.1)时显示金属性输运行为,而在高掺杂(x=0.2,0.3)时则显示半导体行为。而且,Fe掺杂削弱了Tc处的MR峰值,但增加了低温下T≤Tc的MR值。La0.67Sr0.33Co1-xFexO3体系的磁电阻的起源可由外加磁场导致的自旋态转变来解释。

Si(100)衬底上Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜的结构及光学性能

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜,研究了Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜的结构和光学性能。结果表明,Si(100)衬底上Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜呈六方纤锌矿结构,薄膜沿c方向取向生长,且c轴方向晶格增大0.03 nm。薄膜呈现优异的半导体特性,激子吸收峰位于297 nm,禁带宽度约为4.3 eV。薄膜平均粒径约为20 nm。薄膜在深紫外激发下的荧光发射位于368 nm。

储氢合金La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)及其氘化物的晶体结构

用X射线衍射(XRD)、中子衍射(NRD)和Rietveld全谱拟合方法分析和研究PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金及其充氘后的氘化物晶体结构。结果表明,退火合金La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5由主相(La,Mg)Ni3相(PuNi3-type)和少量LaMgNi4相(MgCu4Sn-type)及La2Ni7相(Ce2Ni7-type)组成;Co元素在(La,Mg)Ni3相中主要分布在AB5单元中6c和AB5/AB2单元共格处的18h位置上;合金充满氘后形成了La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5D4.0,D原子在(La,Mg)Ni3相中主要占据RM5单元中的36i2、18h5、6c4及RM2单元内的6c1、18h3和18h1位置上,其中RM5单元中的氘含量为6.5(1)D/f.u.,而RM2单元中吸纳的氘量为3.2(2)D/f.u.。充氘后La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5D4.0晶胞整体基本呈各向同性膨胀(δa/a=7.1%,δc/c=9.1%),但在RM2单元中其各向异性膨胀较大(δc/c=15.8%,δV/VRM2=32.8%),而在RM5单元中各向异性膨胀较小(δc/c=2.4%,δV/VRM5=17.5%)。

(La_(1-x)Dy_x)_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3的磁性和磁电阻特性

在La0.67Ca0.33MnO3中用Dy对La进行了部分替代。结果表明,随替代量增加,材料的居里温度和相变温度单调下降,磁电阻比急剧增大。这些变化可以用稀土离子平均直径的减小和自旋团簇模型来解释。掺Dy使材料中形成大量无序自旋团簇,外加磁场使自旋团簇取向一致,从而增加了电子在团簇之间跳跃时的迁移率,产生了磁场所致的庞磁电阻效应。

Ni_(0.67)Mg_(0.33)O贮锂性能的研究

通过溶胶-凝胶法制备了Ni-Mg-O及作为对照物的NiO样品,研究了其电化学嵌锂性能,并对样品进行了XRD结构表征,Rietveld精化以及贮锂性能测试.结果表明:Ni-Mg-O电极由于Mg的掺入而抑制了其中Ni2+的还原,导致材料的比容量降低.但同时又因该样品形成均一的固溶体使得NiO分散效果较好,从而改善其循环性能.

烧结工艺对贮氢合金La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5的微观组织结构及电化学性能影响的研究

系统研究了固相反应烧结方法制备La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金的烧结工艺对该合金的微观组织结构及电化学性能的影响规律.分析和研究了合金的微观组织结构、电化学放电性能及Mg含量的挥发损失问题.XRD和SEM及EPMA分析结果表明,在不同烧结条件下合金均由不合Mg的LaNi5相、富Mg的LaNi3相及一个贫Mg的LaNix(x=3.0～3.8)相三相组成.当烧结温度不超过1203k时合金主相为LaNi3相,当烧结温度超过1203K,LaNi5相逐步成为主相.原子吸收光谱分析结果表明,烧结温度不超过1203K,Mg元素没有明显损失;当烧结温度超过1203K,会引起Mg的大量挥发损失.电化学性能分析结果表明,烧结温度不超过1203K,合金放电能力主要受合金组织形成与均匀性影响;而烧结温度超过1203K,Mg元素挥发损失成为影响合金放电能力的决定因素.烧结条件为873～1123k保持24h、1203k保持2h,是制备La0.67Mg0.33Ni2 5Co0.5贮氢合金的适宜工艺.用该工艺制备的La0 67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金Mg含量稳定(2.92%质量分数)、微观组织均匀、放电容量高(395mAh/g)、活化性能好(2个循环).

La_(0.67)Pb_(0.33)MnO_3外延膜的自旋玻璃态及输运特性

利用射频磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的外延生长了La0.67Pb0.33MnO3薄膜。用X射线衍射、超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征。结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶胞参数为a=3.861nm,具有良好的单晶外延结构。居里温度TC(=335K)非常接近金属绝缘体转变温度TMI(=340K)。在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变,导电特性由金属特征向半导体特征过渡。此材料呈现出的一种典型自旋玻璃特性是由应力造成的。磁电阻在居里点达到极大值,当H=1.0T时,磁电阻的极大值为24.3%,输运性质表明,T<TMI时,电阻率满足公式ρ(T)=ρ0+ρ1T2+ρ2T4.5,此输运机制是由电子造成的;当T>TMI时,符合小极化子模型,输运机制是由于小极化子近邻跃迁引起的。

静电纺丝法制备La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3微纳米纤维及其红外发射率研究（英文）

采用静电纺丝法结合溶胶-凝胶技术制备了钙钛矿型La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3微纳米纤维,并利用差示扫描量热-热失重分析(DSC-TGA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对产物进行了表征,利用IR-2红外发射率测试仪测试了La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3在280~370 K范围内的红外发射率.结果表明,La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3在600℃时已形成钙钛矿结构.随着煅烧温度的升高,La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3的形貌由纤维状向三维网络状转变,并最终失去纤维形态.在280~370 K范围内,La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3微纳米纤维的红外发射率随温度升高而升高,由0.564增加至0.689.利用钙钛矿材料双交换理论解释了这一现象,并进一步探讨了其在红外发射率可变材料中的应用前景.

钙钛矿La_(0.67)Pb_(0.33)MnO_3薄膜的制备及表征

利用磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的外延生长了La0.67Pb0.33MnO3薄膜。用X射线衍射、原子力和超导量子干涉仪、振动样品磁强计对其进行了表征。结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶胞参数为a=3.861 nm,具有良好的单晶外延结构和光滑的表面。居里温度TC=345 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变。此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的。在室温条件下,当H=0.8T时,磁电阻效应非常明显,此现象是由于固有磁电阻效应引起的,并不是低场磁电阻效应引起的。室温下,其矫顽力只有50奥斯特。

Cr掺杂对La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3物性的影响

本文研究了Cr掺杂对La0 .6 7Ca0 .33MnO3物性的影响 .探讨了Cr掺杂对晶体结构的影响、Cr掺杂对磁场的影响、Cr掺杂导致的反常电阻和磁电阻行为 ,以及Cr掺杂对La0 .6 7Ca0 .33MnO3极化子输运的影响 .有新的发现 :实验结果显示了特殊的双峰CMR行为 ,而且CMR效应的温区被极大地拓宽 ,从低温区直至室温以上 。

Ca、Bi掺杂对Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷结构与介电性能的影响

为提高Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷介电性能、降低成本,采用低熔点化合物掺杂。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等研究了Ca、Bi掺杂对Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷微观结构与性能的影响。研究发现,Ca、Bi掺杂使Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷烧结温度显著降为1 100℃,且有效抑制了晶粒的生长。Ca、Bi掺杂明显改善了Ba0.67Sr0.33Ti O3陶瓷温度稳定性,当超出一定固溶限度(x>6%)时,介电常数温度稳定的范围已无显著改善。

La掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷高介电常数机制探讨

添加稀土元素是提高Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷材料介电性能的一种最常用有效的方法。本文着重研究了La掺杂诱发Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3高介电常数机制。研究表明:适量的稀土La掺杂(0.2≤x≤0.7)使陶瓷介电常数显著提高,显著改善了介电温度稳定性。根据电流-电压(J-V)特性可知,适量La掺杂可使陶瓷达到最佳半导化,掺量太少或太多时陶瓷具有良好绝缘性。通过肖特基(Schottky)势垒模型及电学微观结构模型分析发现表面或晶界势垒高度、耗尽层厚度和晶粒尺寸是影响材料介电常数的主要因素。