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A New Kind of Conjugate-nested Central Configurations in Consisted of One Regular Tetrahedron and One Regular Octahedron 被引量:1
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作者 LIU Xue-fei XIANG Yi-hua 《Chinese Quarterly Journal of Mathematics》 CSCD 北大核心 2008年第2期309-316,共8页
A new case configuration in R^3, the conjugate-nest consisted of one regular tetrahedron and one regular octahedron is discussed. If the configuration is a central configuration, then all masses of outside layer are e... A new case configuration in R^3, the conjugate-nest consisted of one regular tetrahedron and one regular octahedron is discussed. If the configuration is a central configuration, then all masses of outside layer are equivalent, the masses of inside layer are also equivalent. At the same time the following relation between ρ(r =√3/3ρ is the radius ratio of the sizes) and mass ratio τ=~↑m/m must be satisfied τ=~↑m/m=ρ(ρ+3)(3+2ρ+ρ^2)^-3/2+ρ(-ρ+3)(3-2ρ+ρ^2)^-3/2-4.2^-3/2ρ^-2-^-1ρ^-2/2(1+ρ)(3+2ρ+ρ^2)^-3/2+2(ρ-1)(3-2ρ+ρ^2)^-3/2-4(2√2)^-3ρ, and for any mass ratio τ, when mass ratio r is in the open interval (0, 0.03871633950 ... ), there exist three central configuration solutions(the initial configuration conditions who imply hamagraphic solutions) corresponding radius ratios are r1, r2, and r3, two of them in the interval (2.639300779… , +∞) and one is in the interval (0.7379549890…, 1.490942703… ). when mass ratio τ is in the open interval (130.8164950… , +∞), in the same way there have three corresponding radius ratios, two of them in the interval (0, 0.4211584789... ) and one is in the interval (0.7379549890…, 1.490942703…). When mass ratio τ is in the open interval (0.03871633950…, 130.8164950…), there has only one solution r in the interval (0.7379549890…, 1.490942703… ). 展开更多
关键词 N-body problems conjugate-nest consisted of one regular tetrahedron and one regular octahedron central configurations existence and uniqueness
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Inhibiting oxygen vacancies and twisting NbO_(6) octahedron in erbium modified KNN-based multifunctional ceramics 被引量:1
2
作者 Lulu Gao Zhiyong Liu +8 位作者 Pengrong Ren Renhong Liang Ting Li Kun Guo Bing Xie Jinshan Lu Pu Mao Jun Tian Longlong Shu 《Journal of Materiomics》 SCIE CSCD 2024年第1期179-189,共11页
It is a challenge to obtain highly tunable multifunctional performances in one ferroelectric system by a simple approach to meet the miniaturization,integration,and functionalization requirements of advanced electroni... It is a challenge to obtain highly tunable multifunctional performances in one ferroelectric system by a simple approach to meet the miniaturization,integration,and functionalization requirements of advanced electronic components.Herein,rare earth erbium(Er)modulated 0.9K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)-0.1Sr(1-x)Er_(x)Ti_((1-x/4))O_(3),(0.9KNN-0.1ST:xEr)transparent-photoluminescent-ferroelectric energy storage multifunctional ceramics are prepared to solve this problem.The effect of lattice distortion and oxygen vacancies by Er doping on the optical and electrical properties is systematically investigated.The Er^(3+)ions can introduce a large distortion of the NbO_(6) octahedron by replacing the A-site in KNN-based ceramics.Thanks to the higher c/a ratio and lower oxygen vacancy content are simultaneously obtained in 0.9KNN-0.1ST:0.1Er ceramics.The effective energy storage density(Wrec)of 0.86 J/cm^(3),excellent near-infrared transmittance of 51.7%(1100 nm)and strong green upconversion photoluminescence are achieved in this multifunctional ceramic.This study provides a solid basis for rare earth ions doped ferroelectric ceramics with tunable multifunctional properties and has significant potential for applications in optoelectronic devices. 展开更多
关键词 KNN Upconversion photoluminescence Multifunctional ceramics Oxygen vacancy octahedron
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Effects of Rattling Behavior of K and Cd Atoms along Different Directions in Anisotropic KCdAs on Lattice Thermal Transport and Thermoelectric Properties
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作者 Yue Wang Yinchang Zhao +1 位作者 Jun Ni Zhenhong Dai 《Energy & Environmental Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第6期388-398,共11页
We employ advanced first principles methodology,merging self-consistent phonon theory and the Boltzmann transport equation,to comprehensively explore the thermal transport and thermoelectric properties of KCdAs.Notabl... We employ advanced first principles methodology,merging self-consistent phonon theory and the Boltzmann transport equation,to comprehensively explore the thermal transport and thermoelectric properties of KCdAs.Notably,the study accounts for the impact of quartic anharmonicity on phonon group velocities in the pursuit of lattice thermal conductivity and investigates 3ph and 4ph scattering processes on phonon lifetimes.Through various methodologies,including examining atomic vibrational modes and analyzing 3ph and 4ph scattering processes,the article unveils microphysical mechanisms contributing to the lowκL within KCdAs.Key features include significant anisotropy in Cd atoms,pronounced anharmonicity in K atoms,and relative vibrations in non-equivalent As atomic layers.Cd atoms,situated between As layers,exhibit rattling modes and strong lattice anharmonicity,contributing to the observed lowκL.Remarkably flat bands near the valence band maximum translate into high PF,aligning with ultralowκL for exceptional thermoelectric performance.Under optimal temperature and carrier concentration doping,outstanding ZT values are achieved:4.25(a(b)-axis,p-type,3×10^(19)cm^(−3),500 K),0.90(c-axis,p-type,5×10^(20)cm^(−3),700 K),1.61(a(b)-axis,n-type,2×10^(18)cm^(−3),700 K),and 3.06(c-axis,n-type,9×10^(17)cm^(−3),700 K). 展开更多
关键词 anharmonic lattice dynamics electron transport characteristics first principles calculation lattice thermal transport octahedron thermoelectric properties
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氧八面体扭转及其对CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)介电性能影响的第一性原理研究
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作者 罗昊 成鹏飞 +3 位作者 党子妍 耿可佳 周敏 苏耀恒 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期15-22,共8页
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理超软赝势平面波方法,通过调整氧原子的位置使TiO_(6)八面体扭转,对比了氧八面体扭转前后CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)的成键状况、能带结构、原子态密度及光频介电函数等性能参数的变化,发现Ti-O-T... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理超软赝势平面波方法,通过调整氧原子的位置使TiO_(6)八面体扭转,对比了氧八面体扭转前后CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)的成键状况、能带结构、原子态密度及光频介电函数等性能参数的变化,发现Ti-O-Ti键扭转方向的变化对各原子的电荷、键长和布居几乎没有影响,但扭转角度的改变发挥了关键性作用。随着Ti-O-Ti键夹角的增大,Cu的电荷量增加,Cu—O键键长增大,布居数减小,同时介电常数显著增大,表明Cu—O键刚性约束被打破后有助于CCTO光频介电常数的增加。研究揭示了TiO_(6)八面体的扭转对CCTO宏观介电性能的影响,为基于微结构调控优化CCTO的介电性能提供了新思路。 展开更多
关键词 CaCu_(3)Ti_(4)O_(12) TiO_(6)八面体 Ti-O-Ti键 第一性原理
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NaPO_(3)高压结构行为的第一性原理理论研究
5
作者 陈炜珊 谭毅 +1 位作者 谭大勇 肖万生 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期85-95,共11页
探索PO_(6)配位八面体的高压晶体化学行为是理解磷的高压化学性质、了解磷在下地幔中可能的赋存方式及磷的地球化学循环的重要基础。在0~80 GPa压力范围内,对MgSiO_(3)等电子体的NaPO_(3)开展第一性原理密度泛函理论研究,通过对其常压β... 探索PO_(6)配位八面体的高压晶体化学行为是理解磷的高压化学性质、了解磷在下地幔中可能的赋存方式及磷的地球化学循环的重要基础。在0~80 GPa压力范围内,对MgSiO_(3)等电子体的NaPO_(3)开展第一性原理密度泛函理论研究,通过对其常压β相(P2_(1)/n)、透辉石相(C2/c)、钛铁矿相(R3^(-))、斜方钙钛矿相(Pnma)和立方钙钛矿相(Pm3m)的几何优化和总能对比,获得了NaPO_(3)的结构相变序列及相变压力:P2_(1)/n→C2/c(2 GPa)→R3^(-)(20 GPa)→Pnma(50 GPa),相变导致的体积变化分别为7.1%、11.5%和9.0%。Pm3m-NaPO_(3)的声子色散曲线在R点和M点呈现出显著且相似的虚频,而Pnma-NaPO_(3)在整个布里渊区均表现为实频,表明Pnma-NaPO_(3)动力学稳定。Pnma-NaPO_(3)的晶格常数、P-O键长、P-O-P键角、NaO12和PO_(6)多面体体积比V_(NaO12)/VPO_(6)与压力的关系表明,PO_(6)八面体在计算的整个压力范围内都较规则,且NaO12多面体的压缩性比PO_(6)八面体的压缩性更大。电子结构计算表明,在Pnma-NaPO_(3)的PO_(6)八面体中,P的3p和3s轨道与O的2p轨道强烈混合,P-O键表现出的强共价性对稳定其斜方钙钛矿结构发挥了关键作用。 展开更多
关键词 NaPO_(3) PO_(6)配位八面体 第一性原理 高压相变 斜方钙钛矿 晶格动力学
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Three-dimensional porous V2O5 hierarchical octahedrons with adjustable pore architectures for long-life lithium batteries 被引量:9
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作者 Qinyou An Pengfei Zhang Fangyu Xiong Qiulong Wei Jinzhi Sheng Qinqin Wang Liqiang Mai 《Nano Research》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第2期481-490,共10页
Three-dimensional (3D) porous V2O5 octahedrons have been successfully fabricated via a solid-state conversion process of freshly prepared ammonium vanadium oxide (AVO) octahedrons. The formation of AVO octahedrons... Three-dimensional (3D) porous V2O5 octahedrons have been successfully fabricated via a solid-state conversion process of freshly prepared ammonium vanadium oxide (AVO) octahedrons. The formation of AVO octahedrons is a result of the selective adsorption of capping reagents and the favourable supersaturation of growth species. Subsequently, 3D porous V2O5 octahedrons were obtained by simple thermolysis of the AVO octahedrons via a calcination treatment. As cathode material for lithium batteries, the porous V2O5 octahedron cathode exhibits a capacity of 96 mAh·g^-1 at high rate up to 2 A·g^-1 in the rang of 2.4 4 V and excellent cyclability with little capacity loss after 500 cycles, which can be ascribed to its high specific surface area and tunable pore architecture. Importantly, this facile solid-state thermal conversion strategy can be easily extended to controllably fabricate other porous metal oxide micro/nano materials with specific surface textures and morphologies. 展开更多
关键词 V2O5 octahedron adjustable pore long-life lithium battery
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Phase-change memory based on matched Ge-Te,Sb-Te,and In-Te octahedrons:Improved electrical performances and robust thermal stability 被引量:3
7
作者 Ruobing Wang Zhitang Song +4 位作者 Wenxiong Song Tianjiao Xin Shilong Lv Sannian Song Jun Liu 《InfoMat》 SCIE CAS 2021年第9期1008-1015,共8页
Phase-change memory(PCM)has been developed for three-dimensional(3D)data storage devices,posing huge challenges to the thermal stability and reliability of PCM.However,the low thermal stability of Ge2Sb2Te5(GST)limits... Phase-change memory(PCM)has been developed for three-dimensional(3D)data storage devices,posing huge challenges to the thermal stability and reliability of PCM.However,the low thermal stability of Ge2Sb2Te5(GST)limits further application.Here,we demonstrate PCM based on In0.9Ge2Sb2Te5(IGST)alloy,showing 180C 10-years data retention,6 ns set speed,one order of magnitude longer life time,and 75%reduced power consumption compared to GST-based device.The In can occupy the cationic positions and the In-Te octahedrons with good phase-change properties can geometrically match well with the host Ge-Te and Sb-Te octahedrons,acting as nucleation centers to boost the set speed and enhance the endurance of IGST device.Introducing stable matched phase-change octahedrons can be a feasible way to achieve practical PCMs. 展开更多
关键词 improved performances matched octahedrons phase-change memory robust thermal stability
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Effect of octahedron tilt on the structure and magnetic properties of bismuth ferrite 被引量:2
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作者 Yang HONG Jun LI +3 位作者 Han BAI Zhenjia SONG Ming WANG Zhongxiang ZHOU 《Journal of Advanced Ceramics》 SCIE CAS CSCD 2020年第5期641-646,共6页
Multiferroic BiFeO_(3)-based ceramics were synthesized using the rapid liquid-phase sintering method.The rare-earth ion(Sm^(3+),Gd^(3+),Y^(3+))doping causes structural distortion without changing the intrinsic rhomboh... Multiferroic BiFeO_(3)-based ceramics were synthesized using the rapid liquid-phase sintering method.The rare-earth ion(Sm^(3+),Gd^(3+),Y^(3+))doping causes structural distortion without changing the intrinsic rhombohedral perovskite structure.Raman analysis shows that the effect of doping on E modes is greater than A1 modes,and the microstructure of FeO_(6) octahedron can be regulated by ion doping.A-site trivalent ion doped ceramics exhibit improved magnetism compared with pure BiFeO_(3) ceramic,which originated from the suppressed spiral spin structure of Fe ions.The tilt of FeO_(6) octahedron as a typical structure instability causes the anomalous change of the imaginary part of permittivity at high frequency,and doped ceramics exhibit natural resonance around 16-17 GHz. 展开更多
关键词 bismuth ferrite(BiFeO_(3)) MAGNETISM octahedron tilt Raman spectrum electromagnetic characteristics
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Superconductivity of a cuprate with compressed local octahedron 被引量:1
9
作者 WenMin Li LiPeng Cao +5 位作者 JianFa Zhao XianCheng Wang RunZe Yu YouWen Long QingQing Liu ChangQing Jin 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第3期111-113,共3页
Since the historical discovery of high Tc superconductivity(HTS)of La2CuO4 in 1986[1],the superconductivity me chanism of copper oxides remains one of the biggest mysteries in the field of condensed matter physics[2-1... Since the historical discovery of high Tc superconductivity(HTS)of La2CuO4 in 1986[1],the superconductivity me chanism of copper oxides remains one of the biggest mysteries in the field of condensed matter physics[2-10].High-Tc cuprates crystallize into layered perovskite structure,as well as copper oxygen octahedron coordination.In octahedron symmetry,the 3d orbitals of Cu^2+with a 3d^9 configuration degenerate into two top eg and three lower t2g orbitals. 展开更多
关键词 SUPERCONDUCTIVITY CUPRATE compressed LOCAL octahedron
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Ge掺杂增强Ruddlesden-Popper结构准二维Sr_(3)Sn_(2)O_(7)陶瓷杂化非本征铁电性的物理机制
10
作者 肖志峰 王守宇 +3 位作者 戴雅婷 康新淼 张振华 刘卫芳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期246-257,共12页
准二维的杂化非本征铁电体在实现强磁电耦合的单相室温多铁性方面具有很大的潜力,然而此类陶瓷样品通常有着较高的矫顽场和较低的剩余极化强度,严重阻碍了对其的研究和应用.本文成功制备了质量高且单相性较好的具有准二维结构的双层R-P(... 准二维的杂化非本征铁电体在实现强磁电耦合的单相室温多铁性方面具有很大的潜力,然而此类陶瓷样品通常有着较高的矫顽场和较低的剩余极化强度,严重阻碍了对其的研究和应用.本文成功制备了质量高且单相性较好的具有准二维结构的双层R-P(Ruddlesden-Popper)型氧化物Sr_(3)Sn_(2–x)Ge_(x)O_(7)陶瓷样品,观察到了较高的剩余极化和与Sr_(3)Sn_(2)O_(7)单晶接近的矫顽场.微量Ge元素对B位Sn掺杂后极化强度显著增强,同时进一步降低了Sr_(3)Sn_(2)O_(7)样品的矫顽场.结合晶格动力学研究,对样品的拉曼和红外光谱进行标定,得出掺杂样品铁电性能的增强可能源于氧八面体倾侧幅度的增大和旋转幅度减小.Berry相位法和玻恩有效电荷模型进一步证实了铁电性能的增强.通过紫外可见光光度计测试得到Sr_(3)Sn_(2)O_(7)样品的光学带隙为3.91 eV,采用Becke-Johnson势结合局部密度近似(MBJ-LDA)所计算的结果与实验基本一致.总之,这项研究为此类杂化非本征铁电体的制备及铁电性能的调控提供了参考,有望促进铁电陶瓷在各种电容器和非易失性存储器件中的广泛应用. 展开更多
关键词 Sr_(3)Sn_(2)O_(7) 杂化非本征铁电性 氧八面体倾转 第一性原理计算
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Location coding and indexing aperture 4 hexagonal discrete global grid based on octahedron 被引量:4
11
作者 BAI Jianjun 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1125-1137,共13页
将正八面体上下相邻的两个三角形面片合并成一个四分体,建立二维坐标系,在此基础上采用六边形格网单元的层次编码方案,分析了不同位置格网单元的编码特征,提出了一种"孔4双轴查找算法",实现了相应的邻接单元及父、子单元查找... 将正八面体上下相邻的两个三角形面片合并成一个四分体,建立二维坐标系,在此基础上采用六边形格网单元的层次编码方案,分析了不同位置格网单元的编码特征,提出了一种"孔4双轴查找算法",实现了相应的邻接单元及父、子单元查找,并进行了相关实验及对比分析。结果表明,该算法和传统的Vince算法相比较,邻接单元查找速度提高了约900倍,父单元和子单元的查找速度均提高了约120倍。 展开更多
关键词 遥感技术 应用 理论 图像处理
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氢化增强暴露{111}晶面NiFe_(2)O_(4)八面体的气体传感性能及其传感机理
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作者 孟小华 李玉红 杨合情 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期58-64,共7页
以六水合氯化铁、六水合氯化镍、氢氧化钠和乙二醇为原料,在200℃下水热合成10 h,制得暴露{111}晶面的NiFe_(2)O_(4)八面体。将该产物用于甲醇和三乙胺的传感反应中均表现出良好的气敏活性。通过加氢去除表面的—OH和Cl-离子后,其气体... 以六水合氯化铁、六水合氯化镍、氢氧化钠和乙二醇为原料,在200℃下水热合成10 h,制得暴露{111}晶面的NiFe_(2)O_(4)八面体。将该产物用于甲醇和三乙胺的传感反应中均表现出良好的气敏活性。通过加氢去除表面的—OH和Cl-离子后,其气体传感性能得到进一步提高。传感性能的增强是由于表面Cl-离子和—OH基团的去除,导致NiFe_(2)O_(4)表面3配位不饱和Fe原子数量增加。以不饱和金属原子作为传感反应的活性位点,提出了一种原子和分子水平的气体传感机制。此传感机制对于设计和制备先进的气体传感器具有重要意义。 展开更多
关键词 NiFe_(2)O_(4)八面体 气体传感 氢化 活性位点 传感反应机制
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放电等离子烧结制备高致密LiNbO_(3)陶瓷的研究
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作者 侯俊峰 张明哲 +2 位作者 田少华 吴集思 江文莉 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第6期2190-2196,共7页
为解决LiNbO_(3)粉体烧结活性低、高温下Li元素烧失导致的烧结体致密度低的问题,采用固相反应法合成化学计量比的LiNbO_(3)粉体,通过还原处理增加其氧空位浓度,然后采用放电等离子烧结(SPS)技术对其进行烧结,制备出高致密LiNbO_(3)陶瓷... 为解决LiNbO_(3)粉体烧结活性低、高温下Li元素烧失导致的烧结体致密度低的问题,采用固相反应法合成化学计量比的LiNbO_(3)粉体,通过还原处理增加其氧空位浓度,然后采用放电等离子烧结(SPS)技术对其进行烧结,制备出高致密LiNbO_(3)陶瓷。利用XRD、EPR、XPS、Raman光谱仪、SEM对LiNbO_(3)粉体及其陶瓷进行表征和分析,结果表明,LiNbO_(3)粉体经700℃还原处理后氧空位浓度显著增大,且氧空位出现在Nb—O八面体中O原子的晶格位置。随着SPS温度的升高,LiNbO_(3)陶瓷的相对密度呈先增大后减小的趋势,900℃时烧结体的相对密度达到最大,为98.19%。经800℃退火增氧处理后,LiNbO_(3)陶瓷由黑色转变为白色,氧空位缺陷被消除,LiNbO_(3)陶瓷相对密度为98.32%。本研究为高致密碱金属铌酸盐陶瓷的制备提供了新思路。 展开更多
关键词 LiNbO_(3) 氧空位 Nb—O八面体 放电等离子烧结 相对密度 晶粒尺寸
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固相燃烧法制备LiMg_(0.02)Mn_(1.98)O_(4)正极材料及电化学性能 被引量:1
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作者 陈奕妃 杨梅 +2 位作者 向明武 白玮 郭俊明 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2023年第6期573-581,共9页
采用固相燃烧法制备出包含{111},{110}和{100}晶面且呈单晶截角八面体形貌的LiMg_(0.02)Mn_(1.98)O_(4)(LMMO)正极材料.结果表明,联合Mg掺杂和截角八面体单晶形貌调控所制备的尖晶石型LiMn_(2)O_(4)材料,既能有效抑制Jahn-Teller效应,... 采用固相燃烧法制备出包含{111},{110}和{100}晶面且呈单晶截角八面体形貌的LiMg_(0.02)Mn_(1.98)O_(4)(LMMO)正极材料.结果表明,联合Mg掺杂和截角八面体单晶形貌调控所制备的尖晶石型LiMn_(2)O_(4)材料,既能有效抑制Jahn-Teller效应,又能减缓Mn溶解及增加部分Li+迁移通道,这对其晶体结构起稳定作用.与纯LiMn_(2)O_(4)(LMO)样品相比,Mg掺杂促进了尖晶石型LiMn_(2)O_(4)材料的结晶性和单晶截角八面体颗粒的形成.在1 C倍率下,LiMg_(0.02)Mn_(1.98)O_(4)材料的初始放电比容量为116.8 mAh/g, 200次循环后保持率为78.3%;在5 C和10 C高倍率下,LiMg_(0.02)Mn_(1.98)O_(4)样品经1 000次循环后,其容量保持率分别为64.2%和56.3%,而未掺杂Mg的LiMn_(2)O_(4)样品的容量保持率分别为52.7%和38.7%.单晶截角八面体形貌的LiMg_(0.02)Mn_(1.98)O_(4)材料有较大的Li+扩散系数和较低的表观活化能,这证明其有较好的倍率性能和长循环寿命. 展开更多
关键词 LiMn_(2)O_(4) 固相燃烧法 Mg掺杂 截角八面体 正极材料
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Ni-Fe共掺LiMn_(2)O_(4)正极材料的合成及电化学性能研究
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作者 王紫林 刘红雷 +4 位作者 郭昱娇 吉颖 向明武 刘晓芳 郭俊明 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期126-132,共7页
采用固相燃烧法快速合成了LiNi_(0.08)Fe_(x)Mn_(1.92-x)O_(4)(x≤0.08)正极材料,并探究了正极材料样品的结构、形貌、电化学性能及动力学性能。结果表明,Ni-Fe共掺没有改变LiMn_(2)O_(4)的立方尖晶石结构,促进了其晶体发育和{111}、{1... 采用固相燃烧法快速合成了LiNi_(0.08)Fe_(x)Mn_(1.92-x)O_(4)(x≤0.08)正极材料,并探究了正极材料样品的结构、形貌、电化学性能及动力学性能。结果表明,Ni-Fe共掺没有改变LiMn_(2)O_(4)的立方尖晶石结构,促进了其晶体发育和{111}、{110}、{100}晶面的择优生长,部分颗粒形成了以高暴露{111}晶面为主和少量{110}、{100}晶面的截断八面体形貌。LiNi_(0.08)Fe_(0.05)Mn_(1.87)O_(4)样品在较低倍率(≤5 C)时,其倍率性能和长循环寿命得到显著提高,在25℃下,1 C的首次放电比容量为106.1 mAh/g, 1 000次循环后容量保持率为82.0%;5 C的首次放电比容量为100.1 mAh/g, 2 000次循环后容量保持率为72.8%。LiNi_(0.08)Fe_(0.05)Mn_(1.87)O_(4)材料的锂离子扩散系数和表观活化能分别为1.75×10^(-15)cm^(2)/s和26.52 kJ/mol,表明其有较好的Li+迁移动力学性能。 展开更多
关键词 LiMn_(2)O_(4) Ni-Fe共掺杂 截断八面体 固相燃烧法 JAHN-TELLER畸变 Mn溶解 正极材料
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固相燃烧法制备去顶角八面体LiZn_(0.08)Al_(0.01)Mn_(1.91)O_(4)正极材料及其电化学性能 被引量:2
16
作者 王念 李萌 +5 位作者 吉颖 向明武 郭昱娇 白红丽 刘晓芳 郭俊明 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1042-1052,共11页
通过固相燃烧法快速合成了包含{111}、{100}和{110}晶面的单晶去顶角八面体形貌LiZn_(0.08)Al_(0.01)Mn_(1.91)O_(4)正极材料。结果表明,Zn-Al共掺促进了尖晶石型LiMn_(2)O_(4)材料的晶体发育和晶面择优生长,形成了单晶去顶角八面体形... 通过固相燃烧法快速合成了包含{111}、{100}和{110}晶面的单晶去顶角八面体形貌LiZn_(0.08)Al_(0.01)Mn_(1.91)O_(4)正极材料。结果表明,Zn-Al共掺促进了尖晶石型LiMn_(2)O_(4)材料的晶体发育和晶面择优生长,形成了单晶去顶角八面体形貌晶粒,有效抑制了Jahn-Teller效应,减缓了Mn溶解,增强了其晶体结构稳定性,显著提升了合成材料的电化学性能。Li Zn_(0.08)Al_(0.01)Mn_(1.91)O_(4)在5C和10C下的首次放电比容量分别为92.6和76.5 mAh·g^(-1),经过2000次循环后的容量保持率分别为70.4%和74.8%。即使在15C高倍率下,仍有64.2 m Ah·g^(-1)的首次放电比容量,循环800次后容量保持率达到82.2%。与LiZn_(0.08)Mn_(1.92)O_(4)相比,LiZn_(0.08)Al_(0.01)Mn_(1.91)O_(4)正极材料具有较大的Li+扩散系数(1.02×10^(-1)1cm^(2)·s^(-1))和较小的表观活化能(25.60 kJ·mol^(-1)),表明Zn-Al共掺和单晶形貌调控策略能够降低Li^(+)在脱/嵌过程的能垒和增大Li^(+)在电极材料中的扩散速率。 展开更多
关键词 LiMn_(2)O_(4) Zn-Al共掺 正极材料 JAHN-TELLER效应 Mn溶解 去顶角八面体 固相燃烧法
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Ni-Cu掺杂诱导制备两类截角八面体LiMn_(2)O_(4)材料及其电化学性能 被引量:2
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作者 吉颖 李萌 +3 位作者 郭昱娇 郭俊明 向明武 刘晓芳 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期28-40,共13页
结合元素掺杂和晶面调控策略制备了同时包含(111)、(110)和(100)三个晶面和包含(111)和(100)两个晶面的两类截角八面体形貌的LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)正极材料,并研究了其电化学性能。结果表明:Ni-Cu共掺杂有效抑制了尖晶石L... 结合元素掺杂和晶面调控策略制备了同时包含(111)、(110)和(100)三个晶面和包含(111)和(100)两个晶面的两类截角八面体形貌的LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)正极材料,并研究了其电化学性能。结果表明:Ni-Cu共掺杂有效抑制了尖晶石LiMn_(2)O_(4)的Jahn-Teller效应,促进了其晶体发育和晶面的择优生长,但部分晶面发育较不完善,与一般情况不同的是Ni-Cu共掺后LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)正极材料的颗粒粒径显著增大;形成的截角八面体形貌中高暴露(111)面降低了Mn的溶解,少部分(110)和(100)晶面增加了Li^(+)的扩散通道。恒电流充放电测试结果表明:在5 C和10 C倍率下,LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)样品的首次放电容量分别为107.4和98.2 mAh/g,循环1000次,其容量保持率分别为72.5%和76.3%。而LiNi_(0.03)Mn_(1.97)O_(4)在相同的电流密度下其首次放电比容量为99.5和72.7 mAh/g,容量保持率为67.2%和73.2%。甚至在20 C下,LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)样品1000次循环后容量保持率高达89.3%。循环伏安和电化学阻抗测试表明:LiNi_(0.03)Cu_(0.06)Mn_(1.91)O_(4)材料有较高的Li^(+)的传输速率和较低的锂离子脱/嵌能垒。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 尖晶石型LiMn_(2)O_(4) Ni-Cu共掺 截角八面体 JAHN-TELLER效应 Mn溶解
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Ni-La双掺LiMn_(2)O_(4)截角八面体正极材料的制备及电化学性能
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作者 李燕 张俊杰 郭俊明 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第14期16-23,共8页
采用溶液燃烧法合成了一种具有{111}和{100}晶面的截角八面体LiNi_(0.05)La_(0.04)Mn_(1.91)O_(4)正极材料。结果表明,Ni-La复合掺杂促进了尖晶石型LiMn_(2)O_(4)晶体的{111}及{100}晶面择优生长,形成了亚微米级截角八面体晶粒形貌的正... 采用溶液燃烧法合成了一种具有{111}和{100}晶面的截角八面体LiNi_(0.05)La_(0.04)Mn_(1.91)O_(4)正极材料。结果表明,Ni-La复合掺杂促进了尖晶石型LiMn_(2)O_(4)晶体的{111}及{100}晶面择优生长,形成了亚微米级截角八面体晶粒形貌的正极材料。在1C下,其首次放电比容量为128.5 mA·h/g,1000次循环后保持率为65.48%;10C倍率下,放电比容量为108.2 mA·h/g,1500次循环后容量保持率为75.8%;在更高倍率15C和20C下,经2000次长循环后保持率分别为74.76%和76.16%,说明LiNi_(0.05)La_(0.04)Mn_(1.91)O_(4)材料充放电倍率越高,容量保持率越优。该材料具有较大的锂离子扩散系数与较小的表观活化能。Ni-La共掺杂与截角八面体形貌联合调控策略可有效抑制Jahn-Teller畸变,减少Mn溶解及增加Li^(+)迁移通道数量,稳定晶体结构,提升尖晶石型LiMn_(2)O_(4)正极材料的倍率性能和循环寿命。 展开更多
关键词 LiMn_(2)O_(4) Ni-La复合掺杂 截角八面体 JAHN-TELLER畸变 Mn溶解 正极材料 锂离子电池
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退火工艺对Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷微结构及杂化非本征铁电性能的影响
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作者 王钥涵 陈大凯 +4 位作者 周创 蔡苇 高荣礼 翟梦玉 张凤圆 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期958-967,共10页
Ca_(3)Ti_(2)O_(7)因其独特的铁电性来源和室温下优异的铁电性,成为目前最受关注的杂化非本征铁电体。本研究采用溶胶-凝胶法结合高温烧结制备了Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷,研究了退火工艺(温度、时间和气氛)对其微结构、介电性和铁电性的... Ca_(3)Ti_(2)O_(7)因其独特的铁电性来源和室温下优异的铁电性,成为目前最受关注的杂化非本征铁电体。本研究采用溶胶-凝胶法结合高温烧结制备了Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷,研究了退火工艺(温度、时间和气氛)对其微结构、介电性和铁电性的影响。研究结果表明:氮气气氛、850℃下对Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷退火30 min可获得较为优异的铁电性;相对于未退火的Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷,退火后陶瓷的TiO_(6)八面体的面外倾侧角有一定程度增加;不同气氛下的退火处理会产生氧空位,从而使Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷的晶粒尺寸有一定程度增大;真空退火后的陶瓷具有相对较大的晶粒尺寸和较多的氧空位,使其表现出相对较高的介电常数;经过退火处理的Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷的漏电流均高于未退火的样品;通过对Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷在不同气氛下进行退火处理可显著提升其剩余极化强度,同时矫顽场强有一定程度增加,其中空气和真空气氛下退火样品的剩余极化强度为2.9~3μC/cm^(2),表现出优异的杂化非本征铁电性。 展开更多
关键词 Ca_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷 杂化非本征铁电性 退火气氛 氧八面体
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单颗金刚石磨粒切削氮化硅陶瓷仿真与试验研究 被引量:32
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作者 刘伟 邓朝晖 +2 位作者 万林林 赵小雨 皮舟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第21期191-198,共8页
为探索氮化硅陶瓷单颗磨粒切削加工的机理,进行单颗金刚石磨粒切削氮化硅陶瓷的仿真与试验。选用截角八面体模拟金刚石磨粒,基于Johnson—Holmquist ceramic硬脆材料本构模型,采用有限元网格法进行单颗磨粒直线切削仿真,分析工件材... 为探索氮化硅陶瓷单颗磨粒切削加工的机理,进行单颗金刚石磨粒切削氮化硅陶瓷的仿真与试验。选用截角八面体模拟金刚石磨粒,基于Johnson—Holmquist ceramic硬脆材料本构模型,采用有限元网格法进行单颗磨粒直线切削仿真,分析工件材料的切屑去除、划痕形貌、应力动态变化与分布、切削力变化等现象,以及工艺参数对切削力的影响。制备单颗金刚石磨粒工具,在平面磨床上进行单颗磨粒切削氮化硅陶瓷的试验,进一步分析划痕形貌、切削力的变化,并验证有限元仿真的正确性。研究表明,划痕光直平整,塑性隆起很少,边缘存在较大尺寸的破碎,划痕内有局部小尺寸的破碎;划痕的深度和宽度比磨粒的切削深度和宽度尺寸略大。应力与切削力存在动态波动。随着砂轮速度的增加,切向力和法向力减小;随着切削深度的增加,切向力和法向力增大。切削力比在4~6之间变化。 展开更多
关键词 单颗磨粒 氮化硅 有限元仿真 截角八面体 Johnson—Holmquist CERAMIC
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