FTW150K高比容钽粉研制低压高容量钽电容器被膜工艺的研究

对由超细颗粒度、超高比容FTW150K钽粉研制钽电解电容器的被膜工艺进行研究.用例试方法分析,并讨论硝酸锰溶液中添加有机溶剂、硝酸锰的分解条件及不同质量浓度的硝酸锰被覆遍数,对钽电解电容器的电容、损耗、漏电流和等效串联电阻的影响.结果表明,不同的设计工艺参数和工艺路线,对钽电解电容器的电性能参数影响不同.以添加有机溶剂和采用二步法分解的效果最佳,特别是调节和改变溶液的分解温度及环境湿度,硝酸锰溶液可分解成导电性更好的β-MnO_2导电层,使容量容易引出、漏电流和等效串联电阻大大降低.     

表面活性剂对导电PPY固体铝电解电容器性能的影响

研究了表面活性剂对以导电聚吡咯(PPY Polypyrrole)为阴极的固体铝电解电容器性能的影响.由于电容器的介质膜Al2O3表面状态对沉积其上的PPY薄膜电导率及电容器的电性能影响较大,因此,在对Al2O3介质膜的表面形貌、带电状态和润湿等表面状态进行研究分析的基础上,提出了一种在化学聚合PPY膜时在吡咯单体溶液中添加表面活性剂的新方法.实验结果表明,化学聚合时添加表面活性剂可以使PPY在凹凸不平Al2O3表面充分均匀成膜并且提高了电导率(例如,在比容同为4.3μF/cm2阳极铝箔上的Al2O3膜表面沉积PPY薄膜时,添加与不添加表面活性剂形成的PPY薄膜电导率分别为16.6S/cm和5.4S/cm),所制成的电容器损耗角正切值可降低至0.026,漏电流减小,漏电流常数k值达0.04μA/(μF·V),并具有优良的阻抗频率特性和温度特性.     

分段升压法探究铝电解电容器的老练工艺

改进老练工艺是降低铝电解电容器漏电流的一项重要措施,随着阳极箔比容越高,机械强度越差,铝电解电容器制造过程中氧化膜受损更加严重,极大的恶化了电容器漏电流性能,分段老练法采用分层氧化的办法修复受损氧化膜,缓和老练升压强度,增加氧化膜中γ-Al2O3的含量,进而相应增加电容的耐压能力,降低漏电流,有效提高了铝电解电容器的老练效果。     

La0.67Sr0.33MnO3/PbZr0.4Ti0.6O3/La0.67Sr0.33MnO3外延铁电电容器物理性能

采用脉冲激光沉积法制备La_0.67Sr_0.33MnO₃(LSMO)薄膜,溶胶-凝胶法制备PbZr_0.4Ti_0.6O₃(PZT)薄膜,在SrTiO₃(STO)基片上制备了LSMO/PZT/LSMO异质结电容器.X线衍射(XRD)研究表明LSMO和PZT薄膜在STO基片上实现了外延生长.LSMO/PZT/LSMO电容器具有良好的铁电性能,在5 V测试电压下,剩余极化强度为26.9 μC/cm²,矫顽电压为2.5 V,LSMO/PZT/LSMO电容器显示出了良好的抗疲劳性能.5 V电压下电容器的漏电流密度为7.4×10^-6 A/cm²,在0~2.9 V为欧姆导电机制,2.9~5 V满足空间电荷限制电流(SCLC)导电机制.     

室温固相化学法制备ZnO压敏电阻用纳米粉体及其压敏特性的研究

采用室温固相化学法,并通过对反应物摩尔配比、球磨时间、前驱物洗涤方式等因素的控制,合成了掺杂ZnO纳米粉体.借助XRD,TEM,粒度分布测试等手段,对粉体的组成、形貌和粒度进行了表征,探讨了反应条件对粉体性能的影响.结果表明,在反应物配比为1.10,球磨时间为30min,采用含量为3%的PEG-2000作为表面改性剂的条件下,制备了粒径为20nm左右、形状为球状的掺杂ZnO粉体.将制备的粉体通过成型,在1080℃制备了电位梯度为791.64V/mm、非线性系数为24.36、漏电流为43μA的压敏电阻.借助XRD,SEM,电性能测试等手段,对ZnO压敏陶瓷的组成、结构及压敏电阻的性能进行了表征,探讨了工艺参数对压敏电阻性能的影响及其机理.     

低温共烧结制备阳极支撑型固体氧化物燃料电池

通过机械球磨及添加烧结助剂的方法调节阳极支撑体的烧结收缩性能,实现低温共烧结法制备阳极支撑型固体氧化物燃料电池。采用粒径分析仪表征球磨对阳极粉体粒径的影响,采用尺寸收缩法测定不同预处理阳极粉体的烧结性能,采用电化学表征评估单电池的性能。结果表明:采用硬质内衬球磨罐球磨可以更加有效地减小阳极粉料的粒径,改善阳极支撑体的烧结性能。高的阳极支撑体烧结收缩满足了共烧电解质层的致密化需求,使得1 250℃低温共烧结制备的单电池800℃时的开路电压达到了1.0 V以上,接近理论开路电压。     

碱性纳米MnO2/AC混合超级电容器

采用低热固相反应法制备出纳米MnO2活性材料.循环伏安测试结果表明,在6 mol.L-1KOH电解液中,MnO2电极在-0.3~0.6 V(vs.Hg/HgO)的电压范围内表现出较好的超电容特性.恒流充放电结果表明,以MnO2为正极、活性炭(AC)为负极组成的碱性MnO2/AC混合电容器在比电流为100 mA.g-1、充放电电压范围为0~1.5 V条件下的放电比电容可达66.2 F.g-1.同样条件下,MnO2与活性炭质量比为80∶20的复合正极与活性炭负极组成的(MnO2 AC)/AC混合电容器的比电容可达78.2 F.g-1.     

全钙钛矿La0.5Sr0.5CoO3/PbZr0.53Ti0.47O3/La0.5Sr0.5CoO3异质结的结构与性能

应用射频磁控溅射法在SrTiO3(STO)基片上制备了全钙钛矿结构La0.5Sr0.5CoO3/PbZr0.53Ti0.47O3/ La0.5Sr0.5CoO3(LSCO/PZT/LSCO)电容器异质结,并进行了结构和性能的表征.X射线衍射(XRD)的研究表明,LSCO/PZT/LSCO异质结在SrTiO3(STO)基片上为外延生长.对该电容器铁电性能的研究发现,在5 V驱动电压下,电滞回线饱和趋势良好,矫顽场电压为1.8 V和剩余极化强度为21.5×10-6 C/cm2,漏电流为8.9×10-8 A/cm2.实验还证实该电容器具有良好的脉冲宽度依赖性及抗疲劳特性.     

弱结晶二氧化锰超级电容器充放电分析

以等物质的量的高锰酸钾和乙酸锰为原料,采用机械化学法制备出弱结晶型α-MnO2超级电容器电极材料.在1.2V电压内,200mA·g-1电流密度下对对称型超级电容器进行恒流充放电测试.采用XRD法、循环伏安及交流阻抗法对充放电前后电极材料的结构以及电化学性能进行表征,首次采用求斜率法对充放电曲线分析.结果表明:超级电容器表现出法拉第电容与双电层电容的双重特征;在循环过程中,电化学惰性物质Mn3O4生成,循环伏安图中氧化还原峰逐渐消失;充放电曲线的法拉第电容特征逐渐消失而接近双电层电容理想曲线;超级电容器的比容量、等效串联电阻发生了对应的变化,其最大电极比容量达到416F·g-1,经过近500次循环后,比容量为220F·g-1.     

掺杂Nd2O3和Sm2O3氧化锌压敏陶瓷的显微组织与电性能

采用传统固相法制备掺杂Nd2O3和Sm2O3氧化锌压敏陶瓷.采用X线衍射、扫描电镜和压敏电阻直流参数仪对其相组成、显微组织和电性能进行研究.研究结果表明:复合稀土掺杂有利于提高压敏陶瓷的综合电性能.掺杂Nd2O3和Sm2O3氧化锌压敏陶瓷,在固定Nd2O3含量时,随Sm2O3掺杂量增加,样品的平均晶粒尺寸从5.32μm减小到2.91 μm,电位梯度从389.3 V/mm增加到959 V/mm,非线性系数呈先降后升的变化,漏电流密度在0.44～8.66 μA/cm2之间变化.掺杂(摩尔分数)0.25％ Nd2O3和0.50％Sm2O3氧化锌压敏陶瓷的电性能最优,电位梯度为959 V/mm,非线性系数为36.7,漏电流为2.25μA/cm2.制备的压敏陶瓷有望用于高电位梯度避雷器.