Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe,Co)力学性能对电化学特性的影响

由于硅酸盐类正极材料Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe,Co)较高的理论放电比容量使得其受到广泛的关注,然而其在电化学特性及循环稳定性上的不足,限制了其进一步的发展。采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法,结合Hubbard修正的广义梯度近似(GGA+U),系统地研究了Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe,Co)体系的力学性能对其电化学特性的影响。计算结果表明Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe,Co)体系均具有良好的韧性,其中Li_(2)FeSiO_(4)的力学性能最佳,与Li_(2)FeSiO_(4)具备优异循环稳定性的实验报道符合较好。此外,研究发现Li_(2)CoSiO_(4)具有最高的杨氏模量E与德拜温度θD,这与其具备较高的放电电压和Li^(+)从Li_(2)CoSiO_(4)中脱离较难的事实是相符合的。

Ge-S/F共掺杂对Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe)晶体结构和性能影响的理论研究

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,结合广义梯度近似(GGA+U),系统研究了Ge-S/F共掺杂对Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe)晶体结构稳定性和电化学性能的影响.计算结果表明Ge-S/F共掺杂Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe)体系在脱锂过程中均会发生Li和M的位置交换,与Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe)相比,掺杂体系具有更好的韧性,且锂离子在掺杂体系中更容易迁移.同时发生了位置交换的掺杂体系结构在脱锂过程中大多更为稳定,尤其是Li_(2)Mn_(0.5)Ge_(0.5)SiO_(3.5)S_(0.5)在整个脱锂过程中体积变化均很小,说明其具有良好的结构循环稳定性.此外,Ge-S/F共掺杂均降低了Li_(2)MSiO_(4)(M=Mn,Fe)的理论平均脱嵌电压.结合态密度图和磁矩结果分析表明,Ge-S/F共掺杂可以提高Li_(2)MnSiO_(4)的导电性和延缓Li_(2)MnSiO_(4)体系中Jahn-Teller效应的出现,有利于提高Li_(2)MnSiO_(4)的结构循环稳定性.同时,共掺杂不仅提高了Li_(2)FeSiO_(4)的导电性,也有利于Li_(2)FeSiO_(4)体系脱出更多的Li+,特别是Ge-F共掺杂体系有望实现完全脱锂.

核壳温敏型药物载体负载槲皮素对SiO_(2)诱导的大鼠巨噬细胞极化的抑制作用

目的:探讨核壳温敏型药物载体负载槲皮素(QC@mSiO_(2)-NIPAM)对SiO_(2)诱导的巨噬细胞极化的作用。方法:大鼠肺泡巨噬细胞NR8383分为空载体组、SiO_(2)+空载体组、SiO_(2)+载体药组,分别给予25μmol/L mSiO_(2)-NIPAM,25μmol/L mSiO_(2)-NIPAM+50 mg/L SiO_(2)混悬液,25μmol/L QC@mSiO_(2)-NIPAM+50 mg/L SiO_(2)混悬液,均孵育24 h。采用Western blot法、免疫细胞化学染色检测M1型、M2型巨噬细胞标记蛋白及MAPK信号通路蛋白的表达。结果:与空载体组比较,SiO_(2)+空载体组M1型巨噬细胞标记蛋白(iNOS、IL-1β、TNF-α),M2型巨噬细胞标记蛋白(精氨酸酶1、IL-10、TGF-β1),MAPK信号通路蛋白(p-ERK1/2、p-JNK、p-P38)表达上调(P<0.05);与SiO_(2)+空载体组比较,SiO_(2)+载体药组M1、M2型巨噬细胞标记蛋白及MAPK信号通路蛋白表达均下降(P<0.05)。结论:QC@mSiO_(2)-NIPAM可能通过调控MAPK信号通路抑制SiO_(2)诱导的NR8383细胞极化。