两种场发射锥尖的制备工艺及电学特性分析

研究了倒金字塔填充型锥尖及正向刻蚀硅尖的制备方法，工艺及封装方法等，并分别测试了这两种场发射尖阵列的电子发射特性，分配表明倒金字塔填充型锥尖适用于制备高频器器件，正向刻蚀的硅尖适用于制备高速开关器件。     

固体氧化物燃料电池阴极材料La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ的合成与性能表征

固体氧化物燃料电池技术提供清洁、高效的发电方式。La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ(LSFM)钙钛矿作为中温固体氧化物阴极材料受到人们的关注。本文用柠檬酸盐法合成了La1-xSrxFe1-yMnyO3-δ(x=0.1,0.2,0.3,0.4;y=0.1,0.2,0.3)钙钛矿阴极材料。使用同步热分析仪(TG/DTA)研究了钙钛矿结构的形成历程。XRD衍射结果证明单一钙钛矿相的最佳形成温度是800℃。采用直流四探针法测试了样品的电导率,其中La0.6Sr0.4Fe0.9Mn0.1O3-δ显示了最高值。用碘量法测量了LS-FM中的非化学计量氧值。随着Sr与Fe的增加,非化学计量氧值增大。通过XRD与SEM分析,La0.6Sr0.4Fe0.9Mn0.1O3-δ与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ之间显示出较好的化学和热相容性。结果表明LSFM有望作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料。     

超硬铝合金作为阴极在锌电积过程中的电化学行为

选取商业纯铝和超硬铝作为锌电积阴极,在ZnSO4-H2 SO4体系中通过电化学测试研究两种阴极的电化学行为,同时利用扫描电镜观察铝合金上电积锌初期形核,X射线衍射分析锌片结晶取向.研究结果表明：500 A·m-2电流密度下纯铝阴极的析出电位和交换电流密度分别为-1.541 V和7.74×10-11 A·cm-2,超硬铝阴极分别为-1.496 V和6.07×10-3 A·cm-2.合金元素的添加会增加初期形核位置,提高形核速率,而形核速率的提高在一定程度上抑制卤族元素对阴极的腐蚀.沉积3h后,锌片结晶取向没有发生变化.超硬铝易发生烧板和鼓泡,电流效率低,只有84.54%;纯铝电流效率达到88.04%,且沉积锌平整、光滑,但阴极板容易被卤族元素腐蚀.     

热处理对电解二氧化锰阴极性能的影响

经不同温度处理的电解MnO2具有不同的电性能。当处理温度等于（或低于）100℃时，MnO2与Zn组成的碱性电池开路电压和工作电压（在电流强度为77－308μA／cm^2时放电)几乎不变，但放电曲线较陡。当处理温度等于（或高于）200℃时，电池的上述电压均随处理温度的上升而逐渐下降，但放电曲线较平坦，且随放电深度增加，极化变化较大，处理温度200℃为电性能的转变温度。在不同的处理温度中，以经200℃处理过的电解MnO2的放电容量为最大。这些电性能的变化与电解MnO2的吸附水和晶型变化有关。     

Nanocomposite Materials for Cathodes and Electrolytes in Lithium Batteries

Lithium-ion batteries are today the power sources of choice far portable electronics, a multi-billion dollar market. This outstanding success has spawned great international interest in applying this technology to more demanding systems, such as electric of hybrid vehicles. However, to achieve full success in this area, new electrode materials, less expensive, more energetic and more compatible with the environment than the present ones, have to be identified. Accordingly, intense R＆D are in progress to reach this goal and few variable alternatives to the original lithium-ion battery design, have been proposed. Particularly interesting is the olivine-structured LiFePO4 cathode developed by Go, enough and co-workers[33, which offers several appealing features, such as high, flat voltage profile and relatively high specific capacity, combined with low cost and low toxicity. However, LiFePO4 has one crucial disadvantage, i.e. its inherently low electric conductivity which reflects in the inability to deliver high capacity at high discharge rates. Such as poor rate capability has been the object of investigation by various groups who have proposed different approaches to overcome it, including carbon coating, nano-fibril textures, optimized synthesis procedures and foreign metal doping.     

固体氧化物燃料电池阴极材料La1-x Srx Fe1-y Mny O3-δ的合成与性能表征

固体氧化物燃料电池技术提供清洁、高效的发电方式。La1-x Srx Fe1-y MnyO3-δ（LSFM）钙钛矿作为中温固体氧化物阴极材料受到人们的关注。本文用柠檬酸盐法合成了La1-x SrX Fe1-y Mny O3-δ（x=0.1，0.2，0.3，0.4；y=0．1，0.2，0．3）钙钛矿阴极材料。使用同步热分析仪（TG／DTA）研究了钙钛矿结构的形成历程。XRD衍射结果证明单一钙钛矿相的最佳形成温度是800℃。采用直流四探针法测试了样品的电导率，其中La0.6 Sr0.4 Fe0.9 Mn0．1O3-δ。显示了最高值。用碘量法测量了LS-FM中的非化学计量氧值。随着sr与Fe的增加，非化学计量氧值增大。通过XRD与SEM分析，La0.06 Sr0.4 Fe0.9 Mn0.1O3-δ与La0.9 Sr0.1 Ga0.8 Mg0.2 O3-δ之间显示出较好的化学和热相容性。结果表明LSFM有望作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料。     

LiFePO4合成工艺的优化

利用正交实验方法优化固相反应法制备LiFePO4的合成工艺.考察合成温度、锂铁磷摩尔比、成型压强及保温时间等因素对材料电化学性能的影响.得到最佳工艺组合:锂铁磷摩尔比1.05:1:1,合成温度650℃,保温时间18 h,成型压强0 MPa.按最佳工艺合成样品的首次放电容量为131.45 mAh/g,库仑效率为96.78%.     

锂离子电池正极材料LiCoO_2的制备及电化学性能测试

通过自制的连续式反应器,制备出前驱体β-Co(OH)2和CoOOH后,分别与LiOH.H2O混合研磨压块煅烧,制备出锂离子电池正极材料LiCoO2.通过DTA-TG、XRD、SEMI、R等分析技术对材料的结构进行了表征和比较,并对材料的电化学性能进行了比较研究.     

真空环境对LaB_6热发射特性的影响

通过对LaB_6在各种气体、气压下中毒机理的研究,发现它的热发射在H_2中最稳定,在O_2中变化最大。高温激活过程中,氧的存在对去除阴极表面的碳杂质是有利的,因此LaB_6的激活应该由时间、温度、所处真空环境中的含氧量三者共同决定。对于国产多晶LaB_6材料,在10~(-3)Pa低真空激活条件下,可使阴极迅速进入正常工作;在10~(-5)—10~(-6)Pa的真空环境中使用LaB_6阴极,不但发射稳定而且寿命极长。     

蒙脱石固体电解质的二次固态电池

研究了以蒙脱石为固体电解质的一些二次固态电池的性能。蒙脱石经化学改型后为良好的高价离子导电固体电解质,室温离子电导率可达10~(-4)Scm~(-1);一些层状结构的阴极材料在高价离子的二次固态电池中具有优良的阴极性能,其中尤以Zn/V_6O_(13)和Mg/M_0S_2电池为佳。它们在24μA和45.5μA的平均放电电流下,阴极放电容量分别可达507Wh/kg和886Wh/kg。电池良好的充、放电性能表明,高价离子如Mg~(2 )、Zn~(2 )对层状结构的阴极材料同样具有良好的可逆插入特性。