全固态镁电池

全固态电池是快离子导体应用的一个重要领域。近年来,全固态电池的研究主要集中在以Li~+快离子导体为固体电解质的全固态锂电池上。然而,镁及其化合物价格低廉,具有相当负的电极电位和较高的电价,并且在一些化     

有机蒙脱石基快离子导体

快离子导体是具有异常好的离子输运性质的一类固体材料。近年来,发现一些有开放结构的天然矿物具有快离子导体的基本性质,蒙脱石就是其中的一种。我们对用天然蒙脱石进行改性处理所得的蒙脱石基快离子导体已做了一些研究工作,本文进一步报道有机改性蒙     

β氧化铝单晶生长台阶

β-Al_2O_3是一种快离子导体,可用作钠高能电池和固体离子器件的固体电解质隔膜。β-Al_2O_3中的晶     

快离子导体及其在仪器仪表中的应用

快离子导体是一种固-液两相性的新型功能材料。为了进一步开发应用,目前国内外都在积极地探讨和研究。《快离子导体及其在仪器仪表中的应用》一文着重介绍快离子导体在仪器仪表方面广泛应用以及作者在这一方面的一些工作。     

甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物/聚氧化乙烯氢键复合物-LiClO_4体系离子电导的研究

固体电解质,或称快离子导体,是指在固态时具有熔盐或液体电解质的离子电导性的一类材料。高分子固体电解质,由于其成膜性好,易于加工,粘弹性好,能适应电池充放电过程中电极体积的变化,同时有较好的化学稳定性,因而被认为是发展全固态高能锂电池的理想电解质材料。在高分子快离子导体的母体材料中,研究最多的是聚氧化乙烯(PEO)。因为离子电导     

高分子快离子导体

“材料科学”栏里介绍了两种新型材料:高分子快离子导体和机械粉末合金。《高分子快离子导体》与《机械合金化——一种崛起的粉末冶金法》两篇文章对上述材料的性质、优点以及工艺方法均作了介绍。     

Na_3Zr_2Si_2PO_(12)X射线衍射数据的测定

磷锆硅酸钠(Na_3Zr_2Si_2PO_(12))是新近发现的一种Na~+离子导体,其300℃的电阻率可以和现在最好的Na~+离子导体Na-β″-Al_2O_3相比,且具有烧结温度比β-Al_2O_3低,耐湿性好等优点,是一种有希望的快离子导体(固体电解质).Goodenough和Hong用单晶试样测定过Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的晶胞参数,并根据NaZr_2(PO_4)的晶体结构推测了Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的晶体结构.至于Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的X射线粉末衍射数据文献上未见报道,到1977年的国际X射线粉末衍射标准数据(JCPDS卡片)亦未收集过.本文     

“声子液体”热电材料研究进展

热电转换技术利用半导体材料的塞贝克效应(Seebeck effect)和帕尔贴效应(Peltier effect)可实现热能与电能的直接相互转换,是一种清洁利用能源的有效方式.快离子导体一般应用于电池材料.本文论述了近期研究中采用快离子导体的基本特性来探索高性能热电材料的研究进展,详细介绍了快离子导体的两套亚点阵结构可有效优化材料的电热输运特性,从而实现热电材料的"横波阻尼效应";提出了"声子液体"新概念,为热电材料性能优化和新热电化合物的探索提供新的思路和方向.     

晶化过程对非晶态快离子导体B_2O_3-0.7Li_2O-0.7LiCl电导率的影响

人们在探索有实用价值的快离子导体材料研究中,注意到非晶态有高缺陷结构、可连续改变成分、各向同性、制备简单等许多优点。     

硝酸钾-氧化铝复合固体电解质在中温区的离子和质子导电性

自 1973年 Liang发现固体电解质的“复合效应”以来,人们相继对许多复合体系进行了研究.复合固体电解质可看成是一个两相混合体,即电导率不太高的离子导体相和高度弥散的绝缘体(如Al_2O_3).复合体的离子电导率常常因复合效应而大大增强.业已提出一些唯象模型来解释这种复合效应,比较典型的是所谓空间电荷层模型,认为离子导体相与绝缘体相之间存在着原子或离子相互作用,从而在两相界面处产生附加缺陷浓度,形成一高电导的空间电荷层.然而有关复合效应的机理目前仍处于定性认识阶段.尽管如此,现已发现某些复合固体电解质可用做中温固体燃料电池、传感器等器件的新型固体电解质材料.例如,已发现Li_2SO_4-Al_2O_3,RbNO_3-Al_2O_3,CsNO_3-Al_2O_3等复合材料在中温区具有相当高的离子电导率;在含氢的环境(如氢浓差电池或氢-氧燃料电池)中质子电导率可达10~(-2)Ω~(-1)·cm~(-1)量级.在原理性燃料电池的实验研究中,用这些材料做固体电解质时,已显示出相当好的放电性能.本文报道关于硝酸钾-氧化铝复合固体电解质材料的结构以及在中温区的离子和质子导电性的研究.1 实验     

对非晶态快离子导体σ-ω特性的研究

一、引言 近年来,人们对非晶态快离子导体材料做了一些实验工作和有价值的理论探讨。根据他们的工作,非晶态快离子导体的σ-ω特性一般可归纳为以下几点: 1.温度较高时,电导率随频率的增大而增大,当频率增至某值,电导率渐趋于某一恒定值。 2.当温度较低时,低频段电导率σ与频率ω几乎是无关的,当频率较高时,电导率随着频率的增加而增大。     

纳米离子导体Ca_(1-x)La_xF_(2+x)的复阻抗谱和介电常数

在阴离子导体中,除氧离子导体外,研究得较多的是氟离子导体.由于卤素有高的氧化能力,氟化剂与金属的反应对应于体系自由能的很大变化,若用作电极对则可得到高的电压和功率密度;而且F~-是最小的单电荷阴离子,氟化物很有希望制成离子电导率高的固体,此外,氟化物常是电子绝缘体,结构简单,便于简化理论模型.为了提高氟离子电导率,一般采用掺杂异价氟化物的方法,如文献[1]对(CaF_2 YF_3)、文     

纳米Ca_(1-x)La_xF_(2+x)的离子导电性

人们对氟离子导体研究深感兴趣,是因为F~-是最小的阴离子,只带一个电荷,有利于迁移;而且氟化物形成时有相当大的自由能变化,作为隔膜材料可得高电压和高能量密度的电池;此外,氟化物结构较简单,电子电导很小,使研究离子传导的理论模型简单化。一般都采用掺杂异价氟化物的方法来提高氟离子电异率,如法国固体化学研究所对(CaF_2+YF_3)、(β-PbF_2+BiF_3)等固溶体做过研究。但对纳米氟离子导体研究国内外尚未见报道。     

全国第一届快离子导体学术讨论会在黄山举行

全国第一届快离子导体学术讨论会10月上旬在安徽黄山举行.这次会议是由中国科学院物理研究所、中国科学技术大学、上海硅酸盐研究所、北京大学等单位负责筹备的.会议组织委员会主任委员是李荫远教授.会前筹备单位曾通过本刊征集论文.这次与会共34个单位,提出51篇学术报告,交流了各单位在快     

银离子导体Ag_4P_2O_7 15AgI的EPMA研究

在EPMA(电子探针显微分析仪)电子束轰击下,快离子导体内的钠离子迁移和金属沉积服从递减源的离子迁移方程式: Q=α[1—exp(—bt)]+Q_0 exp(—bt) (1)式中Q——金属沉积量;a、b——常数,分别     

固态离子学与能源

引言固态离子学是近十几年来新兴起来的一门边缘学科,它是研究与固体中离子迁移有关的理论、材料、应用等问题.涉及固体化学、固体物理、材料科学等领域,并和固体电化学结下了不解之缘。固态离子学的产生,是由于发现了一类其电导率     

高温高压下干样品体系中氧逸度控制的新方法——以Cu-O体系为例

通过在样品及氧库 (一种固体氧缓冲剂 )间置入固体氧离子导体 (YSZ)以及于样品及氧库间外加一直流电压 ,负极区的氧在该电压作用下经由YSZ被迫进入正极区 .以此样品中氧逸度可独立于温度、压力得到就位控制 .以Cu O体系为样品的试验表明 ,该方法非常成功 .无疑 ,该技术对有变价元素参与的高温高压实验具有重要的意义 .     

聚合物基固体电解质研究进展

聚合物基固体电解质在高能量密度和高安全性固态电池领域具有良好的应用前景.然而,现有的聚合物基固体电解质在应用时仍然面临室温离子电导率低、电解质/电极界面接触差、电化学窗口窄等严峻挑战.本文从聚合物基固体电解质离子电导率的提升和界面性能的改善出发,重点阐述聚合物基固体电解质的发展现状及优化策略.首先,从两个方面总结了聚合物基固体电解质离子电导率的定向优化策略:构建连续、定向取向的离子传输路径和缩短离子传输距离;其次,总结了聚合物基固体电解质/电极之间的界面优化策略:构建润湿界面和制作非对称电解质,以降低电解质/电极的界面电阻,提升电解质/电极的界面相容性;最后,对聚合物基固体电解质和固态电池的发展前景进行了展望,并提出了该领域的重点发展方向以及先进的分析测试方法,为聚合物基固体电解质的研究和发展提供全面的了解和深入的指导.     

超离子导电体

金属和半导体借助于自由电子导电,导电时不发生化学性质的变化,这类导体人们常称第一类导体。电解质溶液借助于离解成的正离子和负离子导电,导电时伴随有化学反应,这类导体人们常称第二类导体。绝缘体则由于缺少可自由运动的电荷载体(如自由电子、已离解的正、负离子等),所以是电的不良导体,实际上不导电。离子晶体一般属于绝缘体。在完善的离子晶体中,没有可供导电的自由电子,而离子也都被约束在格点附近作微小的振动,不能自由移动,所以不导电。在     

激光熔凝过共析ZrO_2-MgO快离子导体

加入CaO,Y_2O_3,MgO等氧化物作为稳定剂,得到的有立方晶型和四方晶型的氧化锆固溶体陶瓷,具有高温离子导电特性,作为快离子导体,在新型燃料电池和传感器上有所应用.对于以MgO作稳定剂的,MgO加入量多在亚共析成分(即MgO加入量<13%,参见图1).有关MgO加入量在过共析范围,达21%的ZrO_2-MgO的导电性,尚未见报道.本文将报道用激光熔凝合成高MgO含量(21%)ZrO_2-MgO固溶体的结构和导电特性.