铁铬尖晶石结构微变对弹性常数的影响

根据第一原理,运用密度泛函(DFT)赝势平面波方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),研究了结构微变下的三种铁铬尖晶石晶体模型的晶格结构、弹性及电子特性,并将所得结果与已有的实验值进行了比较.结果表明,晶格常数、体模量和切变模量与得到的实验值符合很好.研究结果显示,结构微变使铁铬尖晶石的体模量减小;随着氧原子位置u增大,杨氏模量明显增大,切变模量和泊松比显著减小.通过对微变结构的铁铬尖晶石电子特性诸如态密度,最近邻铁、铬阳离子与氧离子键长及集居数的分析发现,Fe,Cr两种阳离子间电子交换作用是影响铁铬尖晶石结构弹性性质变化的主要因素.     

尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

利用柠檬酸络合法制备锂离子正极材料尖晶石型LiMn2O4，利用X衍射，循环伏安，冲放电测试，交流阻抗等手段对其进行了研究，发现活性物质在不同的电位下具有不同的电化学特征，当电位处在平台区时和处在非平台区时，交流阻抗谱明显不同，电位处于非充放电平台区时，高频表现为锂离子电极材料中的固态扩散，处在充放电平台区时，高频表现为电子到达活性物质的通道的阻抗。     

锂离子电池材Li1＋xZnxMn2-xO4电化学性质研究

采用溶胶-凝胶法合成了Zn^2＋取代的锂离子电池正极材料Li1＋xZnxMn2-xO4。结构研究结果表明,用这种方法可以在比固相反应低得多的温度下得到单相的尖晶石且制得的材料粒度均匀,粒径大多在150nm左右。半电池循环测试结果表明,起始组成为x=0．06的样品性能最佳,其与锂片组成的半电池在3．0V-4．6V间,以0．10mA／cm^2的电流密度进行充放电的首次充、放电容量分别为131．4mAh／g和129．2mAh／g,经35次循环后容量仍保持在100mAh／g。     

尖晶石型Li-Mn-O多元素掺杂的高温电化学特性

采用高温固相浸渍法合成了多元复合掺杂尖品晶石型锰酸锂Li1．02MxMn2-xQyO4-y正极材料。XRD表征合成的产物均为良好的尖品晶石型结构材料；SEM表明所合成的产物颗粒均匀且有良好的粒径分布。以该物质作为锂离子电池的正极材料组装成扣式电池，经充放电循环测试可知：多元素掺杂的尖晶石型锰酸钾正极材料Li1．02CoaCrbLacMn2-a-b-cFyO4-y较富锂尖，晶石和单元Co、Cr掺杂的正极做材料能够更好地抑制电池的可逆容量在充放电过程中的衰减，循环性能有了很大改善，表现出很好的电化学可逆特性，80次循环后放电容量仍能保持94．5%以上；特别是高温（55℃）性能更加突出，40次循环后放电容量仍能保持102．1mA.h／g（91．5％）以上。作为钾离子电池的正极材料，恢复合掺杂材料是众多取代钻酸锂材料中最具竞争力的材料之一，也有望成为锂离子动力电池的正极材料．     

TiO2在纳米相微晶玻璃制备中的作用研究

该文采用X-ray衍射分析、差示扫描量热及透射电镜等手段,研究了Li2O-MgO-Al2O3-SiO2系统中晶化剂TiO2不同添加量对纳米相微晶玻璃制备的影响,并探讨了TiO2的晶化机理.实验结果表明,加入足够的TiO2含量(大于7.5%),使基础玻璃在冷却过程中发生微分相是获得纳米相微晶玻璃的关键;TiO2含量为10.0%时,可制得晶粒分布均匀、数量众多、晶粒尺寸约为40nm的尖晶石微晶玻璃,其适宜用作高性能硬盘基片.     

ZrO2对镁尖晶石耐火材料力学性能的影响

在方镁石－尖晶石系统中添加３种含锆氧化物，改变了材料的相组成及显微结构，提高了材料的中温强度和热震稳定性。     

MgAl2O4晶体γ辐射效应的研究

利用γ射线辐照ＭｇＡｌ２Ｏ４晶体后，通过热处理及相关测试结果表明，被γ辐射处理的尖晶石可产生大量的Ｆ心和Ｖ心等缺陷；并且发现γ辐射可明显地影响尖晶石的光谱特性。我们对上述物理现象进行了合理的解释。     

FeO影响CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3体系中含铬尖晶石晶体析出的热力学分析

不锈钢渣中的铬以尖晶石矿物相状态赋存时不易溶出,有利于钢渣的资源化利用。本文基于熔体非平衡凝固理论,采用热力学数据库FactSage 7.0研究了FeO添加量对CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3不锈钢渣体系中尖晶石晶体析出温度、析出量、化学组成及铬元素赋存状态的影响规律。模拟计算结果表明,尖晶石晶体为高温析出相,主要由MgCr_2O_4和FeCr_2O_4组成;随着FeO添加量不断增多,尖晶石晶体的析出温度逐渐降低,其最终析出量逐渐增加,析出物中FeCr_2O_4所占比例增加而MgCr_2O_4相对减少;铬元素的赋存状态未受FeO添加量变化影响,仍以尖晶石固溶体形式存在。     

Preparation and characterization of LiAlxMn2-xO4 for a supercapacitor in aqueous electrolyte

LiAl_xMn_2—xO₄ (0≤x≤0.5) was synthesized by high temperature solid-state reaction. The structure and morphology of LiAl_xMn_2—xO₄ were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that all samples show spinel phase. The polyhedral particles turn to club-shaped, then change to small spherical, and finally become agglomerates with increasing Al content. The supercapacitive performances of LiAl_xMn_2—xO₄ were studied by means of galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry, and alternating current (AC) impedance in 2 mol·L⁻¹ (NH₄)₂SO₄ aqueous solution. The results show that LiAl_xMn_2—xO₄ represents rectangular shape performance in the potential range of 0-1 V. The capacity and cycle performance can be improved by doping Al. The composition of x=0.1 has the maximum special capacitance of 160 F·g⁻¹, which is 1.37 times that of LiMn₂O₄ electrode. The capacitance loss of LiAl_xMn_2—xO₄ with x=0.1 is only about 14% after 100 cycles.     

尖晶石-氧化锆复合材料的制备与性能

以高纯镁砂、煅烧Al2O3、稳定氧化锆为原料,以2%的TiO2为烧结添加剂,试样经100 MPa压力成形后,在1600℃3 h下烧成,制备出尖晶石-氧化锆复合材料。研究了氧化锆及氧化钛烧结添加剂对复合材料烧结性能、抗热震性能等的影响。试验研究结果表明：在MA尖晶石配料中引入10%的ZrO2,MAZ试样的抗热震性能优于MA尖晶石试样。引入TiO22%的MAZ-T复合材料试样结构致密,晶粒间为直接结合状态,体积密度达3.42g.cm-3,抗折强度为48.54 MPa,抗热震性能提高,该MAZ-T复合材料有希望用作水泥回转窑烧成带耐火材料。