Al_2O_3对BaSm_2Ti_4O_(12)介质陶瓷介电性能的影响

本文以BaCO3、Sm2O3、TiO2和Al2O3为原材料,用常规的固相法制备了BaSm2Ti4O12陶瓷粉末,研究了Al2O3含量对BaSm2Ti4O12介质陶瓷结构和性能的影响。XRD衍射实验结果表明:添加少量Al2O3后,Al3+处于BaSm2Ti4O12钨青铜型结构化合物空隙较小的C位置,形成填隙型固溶体。它填充了BaSm2Ti4O12中的氧空位,减少了氧空位缺陷,降低了材料的tanδ。当Al2O3添加量为0.4 wt%时,得到了介电常数εr为65、介质损耗tanδ<2.2×10-4、体积密度ρ≥5.4g/cm3的介质材料。

聚合物分解法合成BaSm_2Ti_4O_(12)

以BaCO_3、Sm(NO_3)_3及Ti(OC_4H_9)_4为原料,采用柠檬酸盐前驱体法制备BaSm_2Ti_4O_(12),并与草酸盐共沉淀法制备BaSm_2Ti_4O_12粉体过程作了比较．结果发现,利用聚合物分解法,可以在1000℃的较低温度下得到单相结晶的BaSm_2Ti_4O_(12),而草酸盐沉淀法则需要1300℃的高温才能合成纯的BaSm_2Ti_4O_(12)相．研究表明,这两种液相法所需合成温度相差很大,是由于不同的相演化过程及反应步骤所致．在共沉淀法中,当煅烧前驱体时,中间相Sm_2Ti_2O_7与BaTi_4O_9和BaTiO_3反应生成BaSm_2Ti_4O_(12)相,其过程与固相法相类似．而在聚合物分解法中,前驱体在热分解过程中生成BaTi_2O_5相,导致了与固相过程完全不同的反应机制,促进了BaSm_2Ti_4O_(12)相的形成．

无定形TiO_2合成尖晶石Li_4Ti_5O_(12)的性能

用无定形TiO2与Li2CO3高温固相反应合成了性能良好的“零应变”电极材料Li4Ti5O12. XRD, SEM和激光粒度分析表明,产物结晶度好,无杂质相,为纯立方尖晶石相,Li4Ti5O12颗粒呈砾石状形貌,有团聚现象,平均粒度约2.66 mm. Li4Ti5O12电极具有较宽的充放电平台,循环性能稳定. 以0.1 C电流比率恒电流充放电,首次放电容量和循环容量分别达180和150 mAh/g. 交流阻抗谱研究发现,Li4Ti5O12不同嵌锂程度下的电导率对其电极的电化学阻抗具有较大影响,电极的Warburg阻抗曲线斜率与其荷电状态相关.

Li_4Ti_5O_(12)的合成及其影响因素

以无定形TiO2为原料,反应物无需压制,在1 000 ℃反应8 h制得性能较好的纯尖晶石相Li4Ti5O12, 充放电电流为0.5c时比容量为127 mA·h·g-1,0.1c时比容量达145 mA·h·g-1.正交实验结果表明,固相反应合成条件对Li4Ti5O12循环容量影响从大到小的顺序为:温度,时间,n(Li)/n(Ti)和原料特性;在800～1 000 ℃之间,原料特性决定最佳反应温度,温度决定反应时间,反应物最佳摩尔比约为0.84.

纳米微晶TiO_2合成Li_4Ti_5O_(12)及其嵌锂行为

用溶胶-凝胶法并经热处理制备不同形态和晶体尺寸的TiO2,分别与Li2CO3高温固相反应生成锂钛复合氧化物,经电化学测试发现,用300℃热处理所得纳米微晶TiO2制备的Li4Ti5O12具有良好的嵌锂性能,其可逆比容量大于95 mA·h·g-1,充放电效率近100％,循环性能良好,电压平台平稳,在嵌锂至容量≥85％或脱锂至容量≥90％时均有明显的电压变化,可用作锂离子电池负极材料.

SiO_2添加物对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的微观结构与介电性能的影响

采用传统固相反应法制备了不同SiO2掺量的CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷材料,并研究了SiO2含量对CCTO陶瓷物相结构、微观形貌及介电性能的影响。结果表明:高温烧结时,SiO2不会与CCTO发生固相反应,而作为第二相物质存在于CCTO陶瓷的晶界,并对CCTO陶瓷的微观结构产生不同程度的影响。CCTO陶瓷的介电常数和介电损耗随SiO2含量的增多而相应减小。阻抗分析表明,CCTO陶瓷的晶粒电阻随SiO2的掺入略有改变,而晶界电阻则随SiO2的掺入而显著增大。分析认为,晶界电阻的增大是导致CCTO陶瓷介电损耗降低的主要原因。

LiMn_2O_4表面包覆Li_4Ti_5O_(12)的制备及倍率特性(英文)

采用固相法合成了尖晶石型LiMn2O4,并通过溶胶-凝胶法制备了不同物质的量的百分比含量Li4Ti5O12包覆的正极材料。X-射线衍射和扫描电镜结果表明,Li4Ti5O12微粒包覆在LiMn2O4的表面没有产生晶体结构的变化。实验电池在室温下,以1C,2C和5C倍率作充放电循环测试;结果表明,与未包覆的LiMn2O4相比,表面包覆Li4Ti5O12微粒的正极材料在高倍率下具有更好的循环稳定性。

ZnO对BaSm_2Ti_4O_(12)陶瓷性能的影响

讨论了Zn O对Ba Sm2Ti4O12介质陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响。结果表明:Zn O添加能推动Ba Sm2Ti4O12微波介质陶瓷的烧结,可至少将其烧结温度降低至1 280℃。当添加过多的Zn O时,Zn2+会进入晶格,可能导致晶格畸变,由此造成颗粒间产生微小孔隙及晶格内形成许多缺陷,降低了材料的εr和Q×f值。含0.5 wt%Zn O的Ba Sm2Ti4O12试样在1 280℃烧结时,综合介电性能最好:εr=76.46,Q×f=6 334 GHz。

高性能Li_4Ti_5O_(12)的合成及其电化学性能研究

以无定型TiO2和氢氧化锂为原料,通过固相法合成了Li4Ti5O12.探讨了锂盐过量的质量分数和煅烧温度对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响,并通过XRD、SEM和恒电流充放电测试对其进行了表征.结果表明,当锂盐质量分数(ω)过量8%、煅烧温度为800℃时,得到了平均粒径为1.1μm的尖晶石型Li4Ti5O12,并具有最佳的电化学性能.0.1C倍率下首次放电比容量高达到170.18 mAhg-1,经过50次循环后放电比容量仍有139.81 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率为91.27%.当放电电流增大到1.0C时,首次放电比容量仍然保持在141 mAhg-1以上,经过50次循环后,比容量为107.33 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率仅为77.74%.

乌青铜型BaNd_2Ti_4O_(12)微波介质陶瓷的电导和介电损耗(英文)

用固相反应合成了乌青铜型钛酸盐陶瓷BaNd2Ti4O12, 并用电化学阻抗和微波介质谐振测试表征了不同热处理和钽掺杂对电导和微波介电损耗的影响. 电导率随退火气氛(空气, 氧气和氮气)的变化与缺陷反应平衡2OO×■2VO··+O2↑+2e'和TiT×i+e'■Ti'Ti随氧分压的变化一致, 表明BaNd2Ti4O12具有n型导电性质. 在空气和氧气中退火有利于减少包括VO×, Ti'Ti和弱束缚电子在内的本征缺陷因而降低电导. 而在低氧分压的氮气中进行退火处理, 增加了缺陷的浓度, 同时提高了电导率. 在空气/氧气/氮气中的退火处理对微波介电损耗没有明显的影响, 表明本征缺陷对微波介电损耗的影响可以忽略. 空气退火处理样品的电导率和微波介电损耗低于空气淬火处理的样品; 其中电导的变化与缺陷反应平衡相关, 但空气退火降低微波介电损耗可能与退火消除晶格热应力有关. 五价钽的掺杂降低了电导但增大了微波介电损耗. 本研究表明空气退火处理能有效地改善BaNd2Ti4O12陶瓷的品质因子Q×f, 其值提高了约12%.

298.15K下Li-Ti-H_2O系φ—pH图及Li_4Ti_5O_(12)的合成

运用双参数模型和同系线性规律对Li2Ti3O7、Li4Ti5O12和Li4TiO4的标准生成吉布斯自由能进行估算,并绘制在298.15 K时,不同离子浓度下Ti-H2O系和Li-Ti-H2O系的φ—pH图。结果表明:在水溶液中,Li4Ti5O12在pH为4.1～13.7之间具有较大的热力学稳定区域,从热力学角度预测了从水溶液合成Li4Ti5O12的可能性,并通过实验在pH为9～10之间,采用TiCl4水溶液强制水解法制备出纯相尖晶石Li4Ti5O12,验证水溶液中合成Li4Ti5O12的可行性。

可见光响应TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)复合粉的制备及表征

以熔盐法制备的微米级片状TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)为基体,采用Ti(SO4)2水解结合后续热处理的方法制备了TiO2/TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)复合粉,研究了原料配比对复合粉晶体结构、形貌以及光催化降解脱色效果的影响。结果表明:该复合粉的形貌为微米级片状TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)表面分布着纳米级的TiO_2颗粒;当原料中铋、钛物质的量比低于1∶6时,复合粉对亚甲基蓝具有良好的吸附脱色效果,钛含量过多时会导致水解产物的团聚,降低复合粉的比表面积,使其脱色效果变差;当铋、钛物质的量比为1∶4时,复合粉的比表面积为13.444 m^2·g^(-1),可见光光照4h以内,对亚甲基蓝的脱色率达到85%,其光催化降解脱色速率高于TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)的。

Ce改性0.9Bi_4Ti_3O_(12)-0.1SrBi_2Nb_2O_9铋层状铁电陶瓷结构与性能

采用固相法制备了CeO_2掺杂改性的0.9Bi_4Ti_3O_(12)-0.1SrBi_2Nb_2O_9(BIT-SBN)铋层状铁电陶瓷材料。系统研究了CeO_2掺杂对BIT-SBN基陶瓷物相结构、微观结构以及电性能的影响。结果表明:所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构,样品的晶粒尺寸随着CeO_2掺杂量的增加而逐渐增大,并且沿a-b面的生长速度明显大于沿垂直c轴方向的生长速度;BIT-SBN基陶瓷的压电性能随着CeO_2的掺杂而显著提高,损耗明显降低。当CeO_2掺量为0.75 wt%时,样品具有最佳的电性能:压电常数d_(33)=28 pC/N,介电损耗tanδ=0.20%,机械品质因数Q_m=3015,居里温度T_C=595℃;并且此时样品具有良好的热稳定性,在高温器件领域具有一定的应用潜能。

Ti_3(PW_(12)O_(40))_4/TiO_2-WO_3的制备及光催化降解甲基橙的研究

制备了新型固载杂多酸盐光催化剂Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3,并用傅里叶红外光谱法、X衍射法等对其进行了表征。以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,用正交实验考察了制备条件对催化剂的光催化活性的影响。探讨了催化剂投加量,溶液pH值,甲基橙初始浓度等对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。最后,测定了反应动力学参数。

锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的研究概况(Ⅱ)

2 Li4Ti5O12合成 2.1Li4Ti5O12合成方法 2.1.1高温固相合成法（high temperature solid-state reaction） T.F.Yi等人用TiO2和Li2CO3直接混合后于800℃-12h-空气焙烧合成Li4Ti5O12,为单一物相,a=0.8358nm;0～2V放电比容量为197mAh/g。同样H.Ge等人也采用相同的原材料在甲醇介质中球磨形成浆料，

锌掺杂对Li_4Ti_5O_(12)负极材料电化学性能的影响

通过溶胶凝胶法制备Li4Ti5O12及锌掺杂Li4-2x/3ZnxTi5-x/3O12(x=0.05,0.10,0.15,0.20)活性材料,并优化了最佳掺杂量为x=0.10。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电测试对材料进行结构、形貌及电化学性能表征。结果表明:掺杂适量的锌离子不会改变钛酸锂的尖晶石结构和形貌,1C时,Li3.93Zn0.10Ti4.97O12放电比容量升高且容量保持率为99.74%;而纯相的容量保持率仅为94.30%。

负极材料Li_4Ti_(4.75)Cu_(0.25)O_(12)/SnO_2的合成及电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法和化学沉积法制备了Li4Ti4.75Cu0.25O12/SnO2复合活性材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、恒流充放电测试对材料进行结构、形貌表征及电化学性能测试。结果表明：Li4Ti4.75Cu0.25O12/SnO2复合活性物质能够进一步改善倍率性能的同时,循环性能也得到了很好的保证。当电压在1~3 V时,电流密度为1C倍率条件下,Li4Ti4.75Cu0.25O12/SnO2复合材料首次放电比容量高达202.55 m A·h/g。经过50次循环后,容量仍保持在202.51 m A·h/g,容量保持率高达99.98%。

掺杂Bi_2O_3对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷显微结构和介电性能的影响

采用传统高温共固相反应法制备了Ca(1-x)BixCu3Ti4O(12-x/2)(x=0,1%,2%,3%,4%,5%)陶瓷,研究了掺杂Bi2O3对CaCu3Ti4O12陶瓷的显微结构和介电性能的影响,结果表明:掺杂Bi2O3可以促进CCTO陶瓷的致密性和晶粒均匀性,掺杂Bi2O3有利于提高CCTO陶瓷的介电性能以及其稳定性,且介电性能与陶瓷晶粒的均匀性和陶瓷的致密性有着一定的联系。相对而言掺杂4%Bi2O3的介电性能最优。

Li_2Zn_(3(1-x))Ca_(3x)Ti_4O_(12)微波陶瓷介电性能研究

本文以Li2CO3,ZnO,CaCO3,TiO2为原料,采用固相反应法制备了Li2Zn3(1-x)Ca3x Ti4O12(x=0,0.05,0.1,0.15)陶瓷,并研究了CaTiO3固溶量对其显微结构和微波介电性能的影响。结果表明:Li2Zn3Ti4O12晶相中固溶CaTiO3相,晶胞参数会增大;少量CaTiO3相固溶于Li2Zn3Ti4O12陶瓷后,提高了Li2Zn3Ti4O12陶瓷的烧结温度及其介电常数,但降低了其品质因素,可增大其温频系数。在1100℃/2 h烧结条件下,Li2Zn2.7Ca0.3Ti4O12陶瓷微波介电性能达到:εr=24,Q×f=50000 GHz,τf=-25×10-6/℃。

金属碳笼(Met-Cars)化学反应的理论研究 Ⅱ.Ti_8C_(12)与H_2O,C_2H_4生成Ti_8C_(12)(H_2O)_8和Ti_8C_(12)(C_2H_4)_4反应的ab initio研究

用量子化学从头计算方法,研究了Ti_8C_(12)分别与H_2O,C_2H_4作用形成Ti_8C_(12)(H_2O)_8,Ti_8C_(12)(C_2H_4)_4的反应.计算结果表明,在Ti_8C_(12)(H_2O)_8中,电子由H_2O向Ti_8C_(12)转移,在Ti_8C_(12)(C_2H_4)_4中,电子由Ti_8C_(12)向C_2H_4转移.从Ti_8C_(12)生成Ti_8C_(12)(H_2O)_8能量降低,稳定性增加,生成Ti_8C_(12)(C_2H_4)_4能量升高,稳定性减小.