High–Speed electron beam curing of thick electrode for high energy density Li-ion batteries

Electron beam curing is demonstrated as a promising method for high speed,low cost and environmentally friendly battery electrode manufacturing.This work reports transfer of this process to pilot scale equipment and evaluation of electrochemical performance in prototype 1.5 Ah pouch cells.Thick LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2(NMC532)composite electrodes with an areal loading of 25 mg cm^-2(~4 mAh cm^-2)are successfully cured at a line speed of 500 feet per minute at 275 keV.Compared to the NMC532 cathode processed via a conventional coating method,the electron beam cured electrodes show higher capacity fade in the first 100 cycles,but similar fade rate afterwards.Further improvement strategies are proposed and discussed.This work demonstrates that electron beam curing is a promising method for manufacturing thick battery electrodes at high speeds and low capital/operation cost.

~7Li离子束注入小麦籽粒的径迹的研究

本工作利用串列加速器提供的 7Li离子束与生物体中 H原子发生内靶核反应 ,根据核反应产物 7Be的可探测性和可示踪性 ,研究了 7L i离子束注入小麦籽粒的径迹。研究结果表明 ,7L i离子束在生物体中的注入深度与注入离子能量有关 ,在 2 2 .0～ 4 2 .3Me V呈现较好的相关性 ,曲线方程可表示为 y =1.2 0 73+31.877x - 0 .2 4 2 x2 ( r2 =0 .9995) ;能量为 4 2 .3Me V的 7L i离子束 ,注入剂量为1.2 8× 10 10～ 1.2 8× 10 12 / cm2时 ,注入深度与剂量之间的相互关系可以定量地描述为 :y=2 65.65+2 3.886lnx ( r2 =0 .9758)。

~7Li离子束注入对大麦粒型、品质及遗传变异的影响

为探讨~7Li离子束对大麦M_5籽粒的粒型、品质以及叶片的基因组结构的诱变效应,利用5种不同剂量(10、20、30、40、50 Gy)的~7Li离子束处理大麦种子,测定4 184份M_5突变体籽粒的近红外品质及粒型,并利用14对ISSR引物对挑选的突变体单株进行遗传差异分析。结果表明,~7Li离子束处理能引起大麦粒型和品质的变异,粒型最大变异系数主要出现在30 Gy处理组,品质最大变异系数主要出现在50 Gy处理组。籽粒周长最大变异增加29.15%,达到36.68 mm,最大变异系数为3.59%。粒长最大变异增加33.39%,达到15.74 mm,最大变异系数为3.88%。粒宽最大变异增加21.29%,为5.07 mm,最大变异系数为6.34%。突变体籽粒蛋白含量最高达到25.40%,提高90.55%;最低为8.51%,下降36.16%。突变体淀粉含量最高为57.04%,提高13.63%;最低为39.62%,下降21.08%。ISSR分析突变体基因组结构变异率为1.92%,在30 Gy处理组检测到1个新增带型,在50 Gy处理组检测到1个缺失条带。本研究结果为~7Li离子束在大麦诱变育种上的利用提供了参考,为大麦粒型和品质遗传研究与品种改良提供了新的种质资源材料。

离子束增强沉积制备Li掺杂ZnO薄膜

利用离子束增强沉积(IBED)法制备了Li掺杂ZnO薄膜(LZO),溅射靶为Li/Zn原子比为5%ZnO的陶瓷靶,实验结果显示:IBED法制备的(LZO)薄膜具有ZnO纤锌矿结构,在500℃高纯氩气下退火35min,薄膜表现为p型导电,薄膜的最低电阻率为35.03Ω·cm,制备的薄膜在可见光范围内的平均透过率在80%以上,p型LZO薄膜禁带宽度小于本征ZnO(3.37eV)。

用于强激光系统的光栅偏振器

针对强激光系统中常用的1 053nm激光器进行了偏振光栅结构的优化设计。利用严格耦合波理论分析了光栅偏振器的衍射特性及消光比,分析显示偏振光栅周期为600nm,占宽比为0.535~0.55,槽形深度为1 395nm^1 420nm时,可保证其在1 053nm波长下,透射率高于95%,消光比大于1 500。基于分析结果,利用全息光刻技术制作了高质量光刻胶光栅掩模,并采用倾斜转动的离子束刻蚀结合反应离子束刻蚀的方法对该光刻胶光栅掩模进行图形转移,制作了底部占宽比为0.54,槽形深度为1 400nm的光栅偏振器。实验测量显示其透射率为92.9%,消光比达到160。与其他制作光栅偏振器方法相比,采用单光刻胶光栅掩模结合倾斜转动的离子束刻蚀工艺,不但简化了制作工艺,而且具有激光损伤阈值高、成本低的优点。由于该技术可制作大面积光栅,特别利于在强激光系统中应用。

锂离子束辐照小麦诱发DNA损伤与特异基因调控网络解析

锂(^(7)Li)离子束作为一种新型诱变剂在作物诱变育种中发挥着越来越重要的作用。本研究利用彗星电泳技术探索了^(7)Li离子束辐照小麦诱导的DNA损伤特点,并结合转录组分析初步解析了特异基因表达调控网络。结果表明,与传统诱变因素伽马(γ)射线相比,^(7)Li离子束辐照引起的小麦幼苗生长抑制程度低,幼苗叶脉失绿至开裂。对辐照诱导的差异表达基因进行GO和KEGG功能分析显示,^(7)Li离子束辐照诱导的差异表达基因主要富集在细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路,而γ射线辐照诱导的差异表达基因主要富集在光合作用代谢通路中,推测细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路途径与响应^(7)Li离子束辐照引起的损伤密切相关,而光合作用代谢途径与响应γ射线辐照引起的损伤密切相关。两种辐射诱导的差异表达基因的转录因子分析结果显示,^(7)Li离子束辐照诱导的MYB、WRKY、bHLH和NAC等转录因子家族可能在响应^(7)Li离子束辐照过程中具有重要作用,^(7)Li离子束辐照特异诱导Whirly家族转录因子调控DNA损伤修复,而γ射线辐照诱导E2F/DP家族转录因子调控DNA损伤修复。

锂离子电池微孔隔膜的形态表征

就当前锂离子电池研究中的热点问题——隔膜材料,探讨了微孔隔膜的制备方法,对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了简单阐述。重点介绍了不同微孔隔膜的显微形态特征,特别提出了FIB聚焦离子束显微镜观察横断面的方法,从隔膜表面和横断面两方面反映出不同制备工艺隔膜的差异。

离子束辅助沉积硅薄膜负极材料的研究

采用离子束辅助沉积法制备了锂离子电池硅薄膜负极材料,研究了硅薄膜的晶体结构、表面形貌和电化学性能.研究结果表明:硅薄膜是非晶态的结构;非晶态硅薄膜发生嵌脱锂反应的电位分别为0.03 V与0.34 V和0.16 V与0.49 V;硅薄膜表现出很高比容量和充放电效率,其可逆比容量和库仑效率分别为3134.4 mAh/g和87.1%;硅薄膜具有优异的循环性能,在0.5C倍率下200次循环后容量保持率为92.2%.