溶胶凝胶-微波烧结法制备Li2ZnTi3O8及其电化学性能研究

以纳米二氧化钛(TiO2)为钛源、无水乙酸锂(CH3COOLi)为锂源、二水合乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为锌源,采用独特的微波烧结结合溶胶凝胶法在650℃、750℃和850℃条件下制备了钛酸锌锂(Li2ZnTi3O8,LZTO)负极材料LZTO-650、LZTO-750和LZTO-850.通过X射线衍射...     

Li+在尖晶石钛酸盐Li2ZnTi3O8中的电化学行为

采用溶胶-凝胶结合固相反应制备Li2ZnTi3O8负极材料,通过X线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及恒电流充放电等手段表征Li2ZnTi3O8负极材料的微观结构和电化学性能.结果表明:Li2ZnTi3O8负极材料具有尖晶石结构特征.Li2ZnTi3O8负极材料在0.02～3 V能够完全可逆脱出与嵌入Li+ ;以30 mA/g的电流密度进行充放电,可逆充电比容量可达219.9 mA·h/g(是理论容量的96％),240 mA/g的电流密度下,其可逆比容量仍可达150 mA·h/g.首次循环之后尖晶石结构的Li2ZnTi3O8材料呈现出良好的循环稳定性.充放电过程中Li+的嵌入和脱出引起结构的变化是完全可逆的.     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中,研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响.结果表明,纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性,降低烧结温度,Al2O3陶瓷在1 600 ℃以下就可致密烧结.另外,纳米TiO2的加入,对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响,加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大,TiO2与Al2O3形成固溶体.     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中，研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响。结果表明，纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性，降低烧结温度，Al2O3陶瓷在1600℃以下就可致密烧结。另外，纳米TiO2的加入，对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响，加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大，TiO2与A12O3形成固溶体。     

B2O3对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]3+δ陶瓷微波介电性能的影响

研究了B2O3对陶瓷的烧结性能及微波介电特性的影响.结果表明B2O3的掺人能使Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]3 δ(CLNZ)陶瓷体系的烧结温度降低160～210℃,谐振频率温度系数τf随B2O3掺入量增加,但烧结温度对其没有明显影响.在990℃.掺入质量分数为1.0 %的B2O3,陶瓷微波介电性能最佳:εr=33.1,Qf=13 700 GHz,τf=-6.8×10-6/℃;而且,掺入2.0%的B2O3,在940℃烧结4 h,能获得介电性能良好的陶瓷,其εr=31.4,Qf=8 700 GHz,τf=-5.2×10-6/℃.     

微波烧结制备掺杂纳米TiO2的Li1+xMxV3O8的研究

以LiOH·H2O、NH4VO3和TiO2为原料,采用微波烧结方法合成了掺杂纳米TiO2的Li1＋xMxV3O8材料。研究了掺杂量对电化学性能的影响。充放电实验、XRD、FTIR、荧光测试等现代手段被用于研究掺杂对样品充放电性能的改善作用。结果表明,当TiO2的掺杂量为0．1mol时,Li1＋xMxV3O8材料的电化学性能得到最佳改善。荧光测试表明,掺杂样品和未掺杂样品均具有发光性能。     

琼脂含量对Li2TiO3陶瓷微球制备工艺的影响

Li2TiO3陶瓷具有Li原子密度较高、化学稳定性好、氚滞留量低、与结构材料的相容性好、低温下氚的释放性能优异等优点,已经成为聚变反应堆包层用氚增殖剂候选材料之一。以琼脂为凝胶剂、Li2CO3和TiO2粉体为原料,探讨了直接湿法制备Li2TiO3陶瓷微球的成球机理,研究了琼脂和水的含量对陶瓷微球球形度和显微结构的影响。结果表明,琼脂质量分数为Li2TiO3粉体质量的3%、水浴温度为85℃时所制备的陶瓷微球具有较高的球形度。1 300℃烧结的Li2TiO3陶瓷微球具有较高的烧结密度,可达理论密度的84.9%。陶瓷微球富含微孔结构,孔径尺寸主要分布在0.03～0.20μm。     

V2O5和Li2CO3共掺杂对Mg4Nb2O9陶瓷烧结行为及微波介电性能的影响

采用固相法，制备了Mg4Nb2O9（MN）微波介质陶瓷，研究了V2O5和Li2CO3共掺杂对MgaNb2O9陶瓷烧结行为、相结构、显微结构和微波介电性能的影响．结果表明，采用1．5％V2O5和1．5％Li2CO3共掺杂，能够将Mg4Nb2O9（135O℃）陶瓷的烧结温度降至925℃，且有助于Mg4Nb2O9单相的形成．3．0％（V2O5，Li2CO3）共掺杂样品在925℃空气中烧结5h可获得良好的微波介电性能（介电常数为13．7，品质因数为77975GHz）．     

Ca[(Li1/3 Ta2/3)1-x Tix]O3-δ固溶体的微波介电性质

应用常规氧化物混合法,制备了Ca[(Li1/3Ta2/3)1-xTix](CLTT)O3-δ(0.50≥x≥0)微波介质陶瓷.X射线衍射表明,CLTT是具有正交相结构的连续固溶体,而且B位Li和Ta形成了1∶2的有序化结构.用Ti4 部分替换Li1 和Ta5 稳定了钙钛矿相,破坏了1∶2有序化结构,促进了Ca[(Li1/3Ta2/3)1-xTix]O3-δ(x=0.20,0.30)陶瓷的晶粒生长.当x组分从0增加到0.50时,微波介电常数ε从24增至48,品质因数Qf值从42000降至11000GHz,谐振频率温度系数τf也由负变正.含B2O3的Ca[(Li1/3Ta2/3)0.7Ti0.3]O3-δ陶瓷在1050℃烧结,可获得ε=35,Qf=22800GHz,τf=-4 1×10-6/℃的新型微波介质材料.     

Mg4Nb2O9/Ag 共烧微波介质陶瓷性能研究

采用固相法,制备了Mg4Nb2O9微波介质陶瓷,研究了银粉与Mg4Nb2O9陶瓷粉体的化学兼容性和微波介电性能.通过X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段,对材料的晶相组成、显微结构进行了研究.采用V2O5、Li2CO3复合掺杂来降低Mg4Nb2O9陶瓷的烧结温度,以便能够与银粉匹配共烧.结果表明,1.5%V2O5和1.5%Li2CO3(VLi)共掺杂可使925℃烧结无第二相生成.该陶瓷良好的整体微波介电性能可用于微波材料.     

流变相法合成Li2ZnTi3O8的电化学性能

采用流变相法成功合成了尖晶石Li2ZnTi3O8.X射线衍射(XRD) 分析结果表明所合成的尖晶石颗粒结晶良好.扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,所得Li2ZnTi3O8粒径较小,分散较均匀.将所合成的样品作为锂离子电池电极材料,采用充放电测试和循环伏安测试研究了其电化学性能.电化学性能测试结果表明,该材料的放电比容量和循环性能都较好,在0.05～3.0 V 电压下,以100 mA/g进行充放电,首次放电比容量为234.6 mAh/g,100次循环后放电比容量仍保持在208.5 mAh/g.     

微波烧结Y2O3-ZrO2陶瓷的特异性

用微波和常规方法烧结了Y2O3掺杂量为2%(摩尔分数)的ZrO2陶瓷(2Y-TZP陶瓷).用X-射线衍射法(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)观测了材料的相组成和显微结构,同时研究了材料的致密性和力学性能.结果表明尽管微波烧结的样品平均晶粒尺寸比临界晶粒尺寸大很多,但其四方相的含量却比常规烧结的样品多;微波烧结的2Y-TZP陶瓷抗弯强度较高.     

BaO-Ln2O3-TiO2系微波介质陶瓷的研究进展

综述了BaO Ln2O3 TiO2系微波介质陶瓷材料的发展和研究现状,对目前研究较多的BaO Nd2O3 TiO2系、BaO Sm2O3 TiO2系和BaO La2O3 TiO2系进行了详细的介绍,并归纳了有待解决的主要问题,提出了解决途径以及对预期结果的展望,认为加强对陶瓷结构的理论补充,进一步提高介电常数,降低烧结温度,改进制备工艺等是今后研究工作的重点。     

微波介质陶瓷材料体系研究综述

介绍了微波介质陶瓷的应用及其性能要求,按照应用频域的不同,对微波介质陶瓷的材料体系进行分类讨论,将其划分为低频端、中频端以及高频端等三大类,指明了微波介质陶瓷低温烧结的发展方向,详尽叙述了低温烧结的Ca(Li1/3Nb2/3)O3-δ陶瓷的研究进展.     

Ga2O3掺杂的(K0.44Na0.5Li0.06)(Nb0.89Ta0.05Sb0.06)O3无铅压电陶瓷的微观结构与性能研究

采用传统陶瓷烧结工艺制备了(K0.44Na0.5Li0.06)(Nb0.89Ta0.05Sb0.06)O3+x(质量分数)Ga2O3无铅压电陶瓷,研究了掺杂不同Ga2O3含量对(K0.44Na0.5Li0.06)(Nb0.89Ta0.05Sb0.06)O3陶瓷的晶相、微观结构和电学性能的影响.研究结果表明:x在0～2变化范围内,陶瓷为单一四方相的钙钛矿结构,具有良好的铁电性能;随着体系中Ga2O3含量的增加,陶瓷的最佳烧结温度逐渐降低;Ga2O3的掺杂导致陶瓷晶粒变小,陶瓷的铁电四方相-顺电立方相的转变温度即居里温度TC有少许上升,但陶瓷的压电性能明显劣化.     

微波烧结Y2O3-ZrO2陶瓷的特异性

用微波和常规方法烧结了Y2O3掺杂量为2％（摩尔分数）的ZrO2陶瓷（2Y－TZP陶瓷）。用X－射线衍射法（XRD）和扫描电子显微镜（SEM0观测了材料的相组成和显微结构，同时研究了材料的致密性和力学性能。结果表明；尽管微波烧结的样品平均晶粒尺寸比临界晶粒尺寸大很多，但其四方相的含量却比常规烧结的样品多；微波烧结的2Y－TZP陶瓷抗弯强度较高。     

锂离子电池负极材料Li_2CuTi_3O_8的制备及其电化学性能

以Li2CO3、CuO和TiO2为原料,采用微波固相法合成了锂离子电池负极材料Li2CuTi3O8.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对Li2CuTi3O8材料的物相结构和形貌进行了表征,通过恒流充放电与循环伏安(CV)对Li2CuTi3O8材料的电化学性能进行测试.结果表明,Li2CuTi3O8负极材料具有优异的循环稳定性和良好的库仑效率,在室温下,充放电倍率为0.5C时,其首次放电比容量为295mAh·g-1,100周循环后仍保持在240.7mAh·g-1.     

Ca[(Li1/3Nb2/3)1-xTi3x]O3-δ陶瓷微波介电性能研究

研究了添加B2O3的Ca[(Li1/3Nb2/3)1-xTi3x]O3-δ(0≤x≤0.2)(CLNT)陶瓷的微波介电性能.在整个组分范围内检测到单一的正交相.随着x从0增加到0.2,介电常数(k)将从30增至89,Qf值则下降到3820GHz,谐振频率温度系数(TCF)从-16×10-6/℃增加到22.4×10-6/℃.当B2O3添加1.0%时,CLNT陶瓷的烧结温度可以从1150℃降至970℃而不降低微波介电性能.940℃烧结后,x=0.1试样的微波性能为k=50,Qf=6500GHz,温度系数为-7.6×10-6/℃.     

添加B_2O_3对0.7CaTiO_3-0.3NdAlO_3陶瓷烧结及其介电性能的影响

0.7CaTiO3-0.3NdAlO3(以下简称为CTNA30)是应用广泛但烧结温度较高的微波介质陶瓷.本文通过添加不同量的B2O3来降低CTNA30陶瓷的烧成温度,并用XRD,SEM和矢量网络仪分析等表征方法,确定了B2O3的添加量对CTNA30烧结温度、物相组成、微观结构和介电参数的影响.添加B2O3可以显著地促进CTNA30陶瓷体的烧结,其中添加2%B2O3的CTNA30陶瓷,烧结温度可降到1 300℃,介电常数εr为49.99,品质因数Qf为57862GHz,频率温度系数τf为5.39×10-6/℃.     

Ca[（Li1／3Nb2／3）0．95Zr0．15]O3＋δ陶瓷的低温烧结

研究了ZnO—B2O3-Na2O（ZBN）玻璃及B2O3复合掺杂对陶瓷的烧结性能及微波介电特性的影响．研究表明,在990℃,掺入质量分数3wt％ZBN＋0．7wt％B2O3,陶瓷微波介电性能最佳：εt=31．8,Qf=13230GHz,τf=-5．2ppm／℃．