水热法合成纳米BaZr0.2Ti0.8O3粉体研究

采用低温液相法（LTAS）制备浆料结合水热后处理工艺,得到分散性良好、羟基缺陷少、平均粒径为50～100nm的BaZr_0.2Ti_0.8O₃纳米粉体。采用X射线衍射、热重分析、TEM等表征手段,考查了水热温度、水热时间及初始n(Ba)/n(Ti+Zr)对粉体颗粒形貌、粒度大小及羟基脱除情况的影响。研究表明,水热温度、水热时间及初始n(Ba)/n(Ti+Zr)均影响BaZr_0.2Ti_0.8O₃晶格中羟基缺陷的脱除,但初始n(Ba)/n(Ti+Zr)对粒度的影响比水热条件影响更为显著,说明可通过调整初始下料比有效控制粒度大小而羟基缺陷的脱出可通过调整水热工艺控制。该粉末烧结性能良好,在1000℃下烧结BaZr_0.2Ti_0.8O₃得到陶瓷体介温曲线明显展宽且室温下介电常数高达8000。     

Li1+x CO0.2Ni0.8O2的合成与电化学性能研究

采用共同沉淀和溶液浸渍相结合的方法合成了锂离子二次电池正极材料Li1 xCo0·2Ni0·8O2(0≤x≤0·10)。用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、电化学等方法对生成物进行了元素组成、形貌、物相与结构、充放电循环等分析。分析结果表明所得到的生成物为球形颗粒,粒径大小均匀,其结构为α-NaFeO2型的层状结构,生成物中无杂质相,生成物的首次充放电效率高、比容量高、循环性能好。在2·00mA/cm2电流密度下,首次放电容量可达183mAh/g,50次循环的保持率为93·4%。     

Effect of La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3-δ morphology on the performance of composite cathodes

In the present work,one dimensional La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3 δ(LSCF) nanofibers with the mean diameter of about 100 nm prepared by electrospinning were deposited on Gd0.2Ce0.8O1.9(GDC) electrolyte followed by sintering to form one dimensional LSCF nanofiber cathode. And LSCF/GDC composite cathodes were formed by introducing GDC phases into LSCF nanofiber scaffold using infiltration method. The polarization resistances for the composite cathode with an optimal LSCF/GDC mass ratio of 1/0.56 are 0.27,0.14 and 0.07 Ω cm2at 650,700 and750 1C,respectively,which are obviously smaller than 2.26,0.78 and 0.29 Ω cm2of pure LSCF nanofiber cathode. And the activation energy is1.194 eV,which is much lower than that of pure LSCF nanofiber cathode(1.684 eV). These results demonstrate that the infiltration of GDC into LSCF nanofiber scaffold is an effective approach to achieve high performance cathode for solid oxide fuel cells(SOFCs). In addition,the performance of composite cathode in this work was also compared with that of our previous nanorod structured LSCF/GDC composite cathode.     

Li1+xCo0.2Ni0.8O2的合成与电化学性能研究

采用共同沉淀和溶液浸渍相结合的方法合成了锂离子二次电池正极材料Li_1+xCo_0.2Ni_0.8O₂(0≤x≤0.10)。用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、电化学等方法对生成物进行了元素组成、形貌、物相与结构、充放电循环等分析。分析结果表明所得到的生成物为球形颗粒,粒径大小均匀,其结构为αNaFeO₂型的层状结构, 生成物中无杂质相, 生成物的首次充放电效率高、比容量高、循环性能好。在2.00mA/cm²电流密度下,首次放电容量可达183mAh/g, 50次循环的保持率为3.4%。     

Ce0.8Sm0.2O1.9-La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85复合材料的制备与导电性

为研究复合材料氧离子导电体的导电特性,采用化学共沉淀法制备Ce0.8Sm0.2O1.9-La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85纳米复合粉体,并获得复合陶瓷材料.通过X线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料的物相组成与微观结构进行分析,利用交流阻抗测试研究材料的离子导电性.研究结果表明:煅烧复合粉体的平均晶粒尺寸为15 nm;复合材料的导电性均明显高于复合组元的单相材料的导电性;La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85中La2O3过量3％(质量分数)的复合材料体现最好的导电性,在700℃时的导电率为0.106 S/cm.通过交流阻抗谱分析晶粒、晶界特性,探讨复合电解质材料的导电机理.     

合成条件对LiCo0.2Ni0.8O2正极材料结构与性能的影响

对LiC0.2Ni0.8O2正极材料的合成条件进行了研究．实验表明，该材料在空气气氛中合适的合成温度为700℃，反应时间为12h，在该反应条件下正极材料晶体结构有序化程度及晶体结构完善性均比较理想，其电化学性能较好．在通氧条件下制备得到的正极材料LiC0.2Ni0.8O2具有良好的电化学性能，其初始放电容量175mAh／g，经过50次充放电循环后放电容量为153mAh／g，而且正极材料中锂离子的扩散系数有了较大的增加，这有利于正极材料中锂离子的迁入和脱嵌，因此LiC0.2Ni0.8O2正极材料具有良好的充放电循环性能。     

0.2BiFeO3-0.8Bi4Ti3O12固熔薄膜的电性质

用溶胶-凝胶方法在LaNiO3包覆的Si（111）衬底上制备了BiFeO3掺杂的Bi4Ti3O12薄膜,XRD研究表明薄膜呈完全随机取向,通过BiFeO3的掺杂使Bi4Ti3O12层状钙钛矿的C轴缩短.铁电性测试的结果表明,薄膜的剩余极化强度为2.0μC/cm^2,略小于用溶胶-凝胶方法制备的纯Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度.漏电流测试结果表明薄膜导电机构满足公式.     

LiNi0.2Li0.2Mn0.6O2正极材料的合成与碳包覆

通过共沉淀-高温固相法合成LiNi0.2Li0.2Mn0.6O2固溶体正极材料,并通过球磨-低温热解对LiNi0.2Li0.2Mn0.6O2进行碳包覆;通过XRD,SEM和TEM对包覆前后的样品进行分析和表征.结果表明:球磨包覆前后样品具有层状固溶体结构,但包覆后颗粒粒径有所减小;包覆后LiNi0.2Li0.2Mn0.6O2 0.1C的放电比容量由包覆前的219 mA·h/g增加到246 mA·h/g,5C的放电比容量由包覆前的60 mA·h/g增加到包覆后的125 mA·h/g.50次循环后容量保持率由94.7％提高至97.8％.包覆后正极材料电荷转移阻抗从原来的62 Ω减小至37 Ω.     

LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的表面修饰及性能

锂离子电池正极材料和电解液之间的恶性相互作用引起正极材料和电池性能的劣化。将 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 ,L i OH.H2 O和 H3BO3以摩尔比 10 0 :1:2均匀混合 ,5 0 0℃热处理 10 h,在 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 表面包覆上一层 L i2 O- 2 B2 O3玻璃层。用 X光电子能谱、扫描电镜和 X光衍射分析对包覆前后 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 的结构进行了表征。结果表明 ,表面修饰有效地抑制了 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 和电解液之间的恶性相互作用 ,材料的实际比容量提高 ,充放电循环稳定性改善 ,自放电速率减小。表面修饰处理是改善锂离子电池正极材料综合性能的有效途径     

MgO修饰的γ-Al2O3作为燃烧催化剂La0.8Sr0.2CoO3载体的研究

以γ-Al2 O3 为第一载体 ,Mg O为修饰物 ,在修饰过程中加入络合剂聚乙烯醇 ( PVA)制备复合载体 ,以稀土复合氧化物 La0 .8Sr0 .2 Co O3 为活性组分 ,采用浸渍蒸干法得到负载型催化剂 ,用 XRD、BET法、二甲苯完全氧化等手段 ,测定了复合载体及催化剂的相关性能 .结果表明 :加入 PVA可有效减小复合载体的晶粒至纳米量级 ,提高其比表面积 ,降低修饰物 Mg O的用量 ,其相应催化剂的活性也得到改善 .     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的制备与表征

用2次干燥化学共沉淀法制得高密度前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2,使之与LiOH.H2O混合经过2个恒温阶段烧结(600℃恒温6 h、850℃恒温24 h)得到LiNi0.8Co0.2O2材料,探讨了镍源、Li/(Ni+Co)摩尔比、合成温度、合成时间等因素对产品的影响,从而优化了LiNi0.8Co0.2O2的合成工艺.所得非球形LiNi0.8Co0.2O2粉末振实密度高达2.94 g/cm3,X射线衍射分析表明该材料具有规整的层状NaFeO2结构,充放电测试表明材料具有良好的电化学性能.     

La0.8Sr0.2MnO3的电导温度特性

测试分析了La0 .8Sr0 .2 MnO3 材料的电导温度特性 ,发现电导随温度变化可以分成两个区域 :在 2 0 0～70 0℃ ,材料表现为半导体导电 ,此时材料的导电性能主要是由小极化子导电决定 ;在 70 0～ 10 0 0℃ ,材料呈现出金属导电 ,这是由于温度的升高 ,电子获得足够大的能量后由局域态变为自由态或准自由态     

甘氨酸-硝酸盐法制备Ce0.8Gd0.2O1.85阳极材料的研究

采用甘氨酸-硝酸盐法制备了Ce0.8Gd0.2O1.85(GDC82)阳极材料。用XRD,DC-FP,TPR等技术对材料的性能进行表征。GDC82在H2气氛下的总电导率整体增加,且随温度的升高而迅速增加,在850℃达到0.4S/cm,GDC82与La1-xSrxCr1-yMnyO3-δ(LSCM)阳极材料化学相容性较好,且对氢气和甲烷具有较好的催化氧化效果。     

IT-SOFC电解质Ce0.8Sm0.2O1.9的制备与性能

采用柠檬酸硝酸盐法合成出钐掺杂的氧化铈电解质Ce0 8Sm0 2O19(SDC)粉体,XRD结果显示该粉体为单相萤石结构.将粉体干压成型,在1400℃下烧结10 h可得到高致密度电解质.通过烧结实验,分析样品的烧结温度和密度,并测量其热膨胀曲线.以Ce08Sm02O19作为电解质组成单电池,在850℃其最大输出功率密度...     

退火温度对La0.8Bi0.2MnO3(LBMO)薄膜结构及性质的影响

用射频磁控溅射方法在Si[100]衬底上沉积了La0.8Bi0.2MnO3多晶薄膜,再在不同温度下进行退火热处理.使用XRD衍射仪、原子力显微镜(AFM)分别对薄膜微结构进行了表征,结果显示薄膜随着退火温度的升高逐渐晶化,晶体结构属于钙钛矿菱形结构;薄膜的表面致密、晶粒大小均匀,850 ℃退火的薄膜晶粒尺寸约40 nm 左右.薄膜的X射线光电子能谱(XPS) 测量表明薄膜中Bi 的价态为Bi3+和Bi5+.经过退火的薄膜在室温300 K、液氮77 K下都存在巨磁电阻效应.850 ℃退火的薄膜,温度为300 K和77 K、磁场为1.5 T条件下,磁电阻分别达到22.50%和26.98%.