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氧八面体扭转及其对CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)介电性能影响的第一性原理研究
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作者 罗昊 成鹏飞 +3 位作者 党子妍 耿可佳 周敏 苏耀恒 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期15-22,共8页
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理超软赝势平面波方法,通过调整氧原子的位置使TiO_(6)八面体扭转,对比了氧八面体扭转前后CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)的成键状况、能带结构、原子态密度及光频介电函数等性能参数的变化,发现Ti-O-T... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理超软赝势平面波方法,通过调整氧原子的位置使TiO_(6)八面体扭转,对比了氧八面体扭转前后CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)的成键状况、能带结构、原子态密度及光频介电函数等性能参数的变化,发现Ti-O-Ti键扭转方向的变化对各原子的电荷、键长和布居几乎没有影响,但扭转角度的改变发挥了关键性作用。随着Ti-O-Ti键夹角的增大,Cu的电荷量增加,Cu—O键键长增大,布居数减小,同时介电常数显著增大,表明Cu—O键刚性约束被打破后有助于CCTO光频介电常数的增加。研究揭示了TiO_(6)八面体的扭转对CCTO宏观介电性能的影响,为基于微结构调控优化CCTO的介电性能提供了新思路。 展开更多
关键词 CaCu_(3)ti_(4)o_(12) tio_(6)八面体 ti-o-ti 第一性原理
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锂离子电池电极材料Li_(4)Ti_(5)O_(12)@TiO_(2)的制备及性能 被引量:1
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作者 华丽 曾建华 +2 位作者 樊锋凯 朱玉涵 翁方青 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期271-278,共8页
用水热法制备Li_(4)Ti_(5)O_(12)@TiO_(2)复合材料与同样方法制备的尖晶石型Li_(4)Ti_(5)O_(12)进行对比.对2种材料采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪(XPS)进行表征;N_(2)吸附-脱附曲线进行比表面积分析;恒电流充放电测试... 用水热法制备Li_(4)Ti_(5)O_(12)@TiO_(2)复合材料与同样方法制备的尖晶石型Li_(4)Ti_(5)O_(12)进行对比.对2种材料采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪(XPS)进行表征;N_(2)吸附-脱附曲线进行比表面积分析;恒电流充放电测试和电化学交流阻抗(EIS)技术进行电化学性能分析.结果表明,Li_(4)Ti_(5)O_(12),和Li_(4)Ti_(5)O_(12)均呈颗粒状,粒径分别约为50和70nm.XPS分析显示Li_(4)Ti_(5)O_(12)@TiO_(2)中的Ti为+4价态.电化学测试结果显示Li_(4)Ti_(5)O_(12),复合了锐钛型TiO_(2)后其充放电比容量较纯Li_(4)Ti_(5)O_(12)高,主要原因是嵌入到尖晶石型Li_(4)Ti_(5)O_(12)晶格中的Li_(4)Ti_(5)O_(12)分析显示Li_(4)Ti_(5)O_(12)复合TiO_(2)后降低了欧姆接触电阻和电化学反应中的电荷转移电阻,提高了电极表面与电解液间的固-液界面双电层电容,有利于Li的嵌入和脱出,增大其可逆比容量.两种材料中Li的扩散系数分别为3.36×10^(-10)和2.03×10^(-12 )cm^(2)/s.比表面积分析显示复合TiO_(2)后的Li_(4)Ti_(5)O_(12)具有较大的比表面积(73.65m/g),纯Li_(4)Ti_(5)O_(12)的比表面积为56.23m/g.Li_(4)Ti_(5)O_(12),复合TiO_(2)后作为锂电池的阳极材料更有利于Li扩散,为Li的脱嵌提供较好的通道,其比容量也得到提高。 展开更多
关键词 Li_(4)ti_(5)o_(12) tio_(2) 复合物 锂离子电池
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TiO_(2)/Bi_(4)Ti_(3)O_(12)复合光阳极的制备及光电化学性能研究 被引量:1
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作者 崔雯娜 《当代化工》 CAS 2024年第4期836-840,共5页
合成了钛酸铋/二氧化钛(TiO_(2)/BTO)复合纳米棒阵列,并研究了其光电催化性能。通过水热法制备了TiO_(2)纳米棒阵列,采用凝胶-溶胶法在TiO_(2)纳米棒阵列表面复合Bi_(4)Ti_(3)O_(12)(BTO)薄膜获得TiO_(2)/BTO复合纳米棒阵列。结果表明,T... 合成了钛酸铋/二氧化钛(TiO_(2)/BTO)复合纳米棒阵列,并研究了其光电催化性能。通过水热法制备了TiO_(2)纳米棒阵列,采用凝胶-溶胶法在TiO_(2)纳米棒阵列表面复合Bi_(4)Ti_(3)O_(12)(BTO)薄膜获得TiO_(2)/BTO复合纳米棒阵列。结果表明,TiO_(2)/BTO复合纳米棒阵列形貌均一、结晶良好。光电催化测试表明,由于BTO对可见光吸收的增加以及与TiO_(2)间形成的半导体异质结,TiO_(2)/BTO复合纳米棒阵列的光电化学性能均高于纯的TiO_(2)纳米棒阵列,最优TiO_(2)/BTO复合光阳极的光电流密度达0.6 mA·cm^(-2)。 展开更多
关键词 钛酸铋 二氧化钛 纳米棒阵列 光电催化
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Ni_(2)O_(3)和ZrO_(2)共掺杂CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷的介电性能研究
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作者 南彦鑫 张建花 +2 位作者 邓涛 李鹏 吕亚璐 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第7期822-829,共8页
CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)介电陶瓷因具有极高的介电常数(ε′)而受到了广泛的关注与研究,并在电容器材料领域展现出巨大潜力。然而,较高的介电损耗(tanδ)和较差的温度稳定性限制了其发展。为了降低CCTO陶瓷的tanδ并提高温度稳定性... CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)介电陶瓷因具有极高的介电常数(ε′)而受到了广泛的关注与研究,并在电容器材料领域展现出巨大潜力。然而,较高的介电损耗(tanδ)和较差的温度稳定性限制了其发展。为了降低CCTO陶瓷的tanδ并提高温度稳定性,通过溶胶-凝胶法制备了Ni_(2)O_(3)和ZrO_(2)共掺杂的CCTO陶瓷。研究发现:通过掺杂Ni_(2)O_(3)和ZrO_(2),样品在维持高ε′的同时,显著地提高了温度稳定性并降低了tanδ。特别是质量分数1%Ni_(2)O_(3)和1%ZrO_(2)共掺杂的样品,其ε′高达4710,在-125~200℃温度范围内变化小于±20%,符合X9S电容器的标准(在-55~200℃范围内,Δε′<±20%)。并且该样品在室温下的tanδ低至0.012,优于纯CCTO的0.025。这些优异的性能与较大的晶界活化能和较高的晶界电阻有着密不可分的关系。 展开更多
关键词 CaCu_(3)ti_(4)o_(12)陶瓷 温度稳定性 介电损耗 X9S电容器
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Na_(5)YSi_(4)O_(12)基陶瓷固态钠电池电解质的制备及导电行为研究
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作者 徐瑶 刘立敏 +3 位作者 周晓亮 郭炜琳 李婕 郭心如 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第3期483-491,共9页
钠离子固态电解质虽然已经被研究了多年,但其室温电导率低,且与有机液态电解液电导率相差一个数量级,这些缺陷成为限制其实际应用的主要障碍。为此,以Na_(5)YSi_(4)O_(12)基陶瓷电解质作为研究对象,以NaNO_(3)、YN_(3)O_(9)·6H_(2)... 钠离子固态电解质虽然已经被研究了多年,但其室温电导率低,且与有机液态电解液电导率相差一个数量级,这些缺陷成为限制其实际应用的主要障碍。为此,以Na_(5)YSi_(4)O_(12)基陶瓷电解质作为研究对象,以NaNO_(3)、YN_(3)O_(9)·6H_(2)O和C8H20O4Si为原料,采用溶液辅助的固相反应法(SASSR)制备具有六方晶系结构的高性能固态陶瓷电解质Na_(5)YSi_(4)O_(12)材料。研究了Na_(5)YSi_(4)O_(12)(NYS)的烧结温度、保温时间与离子电导率之间的关系。研究发现,样品经1050℃保温6 h后的离子电导率最高为1.52 mS·cm^(−1),活化能为0.215 eV。相比于传统的固相反应法制备的材料,电导率得到了较大的提升。其较高的电导率得益于Na_(5)YSi_(4)O_(12)粉体烧结活性高和独特的3D传输通道,材料中Na^(+)既可沿着通道传输,也可在不同的通道间进行跨越传输,从而赋予了材料较高的电导率。研究表明Na_(5)YSi_(4)O_(12)是一种很有潜质的快钠离子导体。 展开更多
关键词 钠离子电池 固态电解质 Na_(5)YSi_(4)o_(12) 离子电导率 溶液辅助的固相反应法
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钠离子陶瓷固态电解质Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)的制备与性能探究
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作者 徐瑶 刘立敏 +3 位作者 周晓亮 郭炜琳 李婕 郭心如 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第4期711-719,共9页
近年来,钠离子固态电池作为可充电电池的一员逐渐进入人们的视野。固态电池的优点在于避免使用液态电解质,从而可以规避电池泄漏和爆炸等风险。目前钠离子固态电解质的研究难点是如何提高室温下的离子电导率。为此,通过在固态电解质材料... 近年来,钠离子固态电池作为可充电电池的一员逐渐进入人们的视野。固态电池的优点在于避免使用液态电解质,从而可以规避电池泄漏和爆炸等风险。目前钠离子固态电解质的研究难点是如何提高室温下的离子电导率。为此,通过在固态电解质材料Na_(5)YSi_(4)O_(12)(NYS)中引入高价离子Zr^(4+)以提高其离子电导率。实验以NaNO_(3)、YN_(3)O_(9)·6H_(2)O、C_(8)H_(20)O_(4)Si和ZrO(NO_(3))(2)·x H_(2)O为起始物质,采用新型溶液辅助的固相反应法(SASSR)制备了具有六方晶系结构的固态电解质Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)(x=0.04、0.06、0.08、0.10、0.12),着重研究了Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)(NYZS)中Zr^(4+)的加入量和烧结温度与离子电导率之间的关系。研究发现,当x=0.08时,室温下离子电导率最高为2.13 mS·cm^(-1),活化能较低仅为0.222 eV。相比于未掺杂Zr^(4+)的Na_(5)YSi_(4)O_(12)(NYS)材料电导率得到较大的提升。其较高的电导率得益于高价Zr^(4+)掺杂后出现的钠空位,增强了Na^(+)传输浓度。此研究表明Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)O_(12)是一种具有竞争力的钠离子固态电解质,有望成为新一代储能的研究热点。 展开更多
关键词 钠离子电池 固态电解质 Na_(5-x)Y_(1-x)Zr_(x)Si_(4)o_(12) 离子电导率 离子掺杂
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Bi_(4)Ti_(3)O_(12)/CuBi_(2)O_(4)复合材料的制备及其光催化性能
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作者 朱付晓 甘寒薇 +1 位作者 李红彬 郝洪顺 《大连工业大学学报》 CAS 2024年第6期403-409,共7页
通过水热法制备Bi_(4)Ti_(3)O_(12)和CuBi_(2)O_(4)纳米复合材料,并通过原位生长法将两种材料复合。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱技术(XPS)、荧光光谱仪、电化学工作站等分... 通过水热法制备Bi_(4)Ti_(3)O_(12)和CuBi_(2)O_(4)纳米复合材料,并通过原位生长法将两种材料复合。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱技术(XPS)、荧光光谱仪、电化学工作站等分析方法研究了纳米复合材料的物相组成、微观形貌及相应的光学性质。使用饱和甘汞电极、铂丝电极以及Bi_(4)Ti_(3)O_(12)/CuBi_(2)O_(4)光电极构建三电极体系,表征复合材料的瞬态光电流响应能力。通过降解罗丹明B,评估染料降解速率,分析复合材料的光催化性能。结果表明,与CuBi_(2)O_(4)进行复合有利于提升Bi_(4)Ti_(3)O_(12)单体的性能,CuBi_(2)O_(4)的质量分数为15%时降解效率可达66.8%,表现出优异的光催化性能。 展开更多
关键词 钛酸铋 铋酸铜 光催化 降解染料
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LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)全电池的制备及电化学性能测试
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作者 林成 习汝文 +2 位作者 吴榆 李佩研 高群 《时代汽车》 2023年第21期137-140,153,共5页
为了提高LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)全电池的电化学性能,本文通过对比实验,研究了在不同的N/P比以及充放电电压区间下的全电池性能表现。经对比数据发现,当正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)(NCM111)... 为了提高LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)全电池的电化学性能,本文通过对比实验,研究了在不同的N/P比以及充放电电压区间下的全电池性能表现。经对比数据发现,当正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)(NCM111)和负极材料Li_(4)Ti_(5)O_(12)(LTO)的N/P比为1.0:1.0,充放电电压区间为0.5~3.2V时,电池具备较好的比容量、库伦效率和循环稳定性。本文为后续LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)全电池的工业化制造提供了帮助。 展开更多
关键词 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)o_(2) Li_(4)ti_(5)o_(12) 全电池 N/P比 电压区间
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Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)锂离子全电池的电化学性质
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作者 刘洋洋 《高师理科学刊》 2023年第5期50-53,共4页
研究了Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)全电池在不同电压区间的电化学性能.电流密度为17 mA/g,Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)在1.5~2.9 V下的首次放电比容量为125.1 mA h/g,30次循环后放电比容量为102.9 mAh... 研究了Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)全电池在不同电压区间的电化学性能.电流密度为17 mA/g,Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)在1.5~2.9 V下的首次放电比容量为125.1 mA h/g,30次循环后放电比容量为102.9 mAh/g,容量衰减22.2 mAh/g,容量保持率82.2%.相同电流密度下,Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/Li_(4)Ti_(5)O_(12)在1.5~3.3 V电压内的首次放电比容量为145.6 mAh/g,30次循环后放电比容量为110.8 mAh/g,容量衰减34.8 mAh/g,容量保持率76.1%.说明全电池在1.5~2.9 V电压区间内的电化学性能比在1.5~3.3V电压区间内好.研究对今后Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)与其他负极材料的研究都具有一定的指导作用. 展开更多
关键词 锂离子电池 全电池 Li_(3)V_(2)(Po_(4))_(3)/Li_(4)ti_(5)o_(12) 电化学
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快速冷却对Y^(3+)掺杂的CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷介电性能的影响
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作者 唐鹿 薛飞 +1 位作者 田娅晖 李旺 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期21-25,34,共6页
采用固相反应法制备了Ca Cu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)及Y^(3+)掺杂的Ca_(0.97)Y_(0.03)Cu_(3)Ti_(4)O_(12) (CYCTO)陶瓷,研究了陶瓷烧成过程中采用随炉冷却和在空气中快速冷却的工艺对陶瓷样品物相结构、微观形貌和介电性能的影响。结果表... 采用固相反应法制备了Ca Cu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)及Y^(3+)掺杂的Ca_(0.97)Y_(0.03)Cu_(3)Ti_(4)O_(12) (CYCTO)陶瓷,研究了陶瓷烧成过程中采用随炉冷却和在空气中快速冷却的工艺对陶瓷样品物相结构、微观形貌和介电性能的影响。结果表明,当采用随炉冷却工艺时,Y^(3+)掺杂的CYCTO陶瓷的介电常数(ε′)相对于未掺杂的CCTO陶瓷有所提高,同时介电损耗(tanδ)也得到同步降低。而当采用在空气中快速冷却的工艺时,CYCTO陶瓷的ε′和tanδ得到进一步优化。阻抗分析表明,在空气中快速冷却的CYCTO陶瓷的晶粒导电性和晶界的绝缘性得到同步提高,从而增强了CYCTO陶瓷的介电响应而提高了ε′;而晶界绝缘性地提高导致了tanδ的进一步降低。快速冷却的CYCTO陶瓷在1 k Hz时,其ε′高达4.06×10~4,tanδ降低到0.036,其介电性能比随炉冷却的CCTO陶瓷(ε′=1.68×10~4,tanδ=0.16)得到显著提升。 展开更多
关键词 CaCu_(3)ti_(4)o_(12) 介电性能 掺杂 阻抗分析 快速冷却
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B位Mn/W共掺杂对Bi_(4)Ti_(3)O_(12)铋层状压电陶瓷的电学性能影响 被引量:1
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作者 梁志豪 黄荣厦 张艺 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2023年第4期719-726,共8页
采用直接反应烧结法制备Mn/W共掺杂的Bi_(4)Ti_(3-x)(Mn_(1/3)W_(2/3))_(x)O_(12)(BITMW-100x,0.01<x<0.07)铋层状高温压电陶瓷,研究Mn/W掺杂含量对BITMW-100x陶瓷的结构和电学性能的影响。XRD图谱结果显示,所有样品均表现出单一... 采用直接反应烧结法制备Mn/W共掺杂的Bi_(4)Ti_(3-x)(Mn_(1/3)W_(2/3))_(x)O_(12)(BITMW-100x,0.01<x<0.07)铋层状高温压电陶瓷,研究Mn/W掺杂含量对BITMW-100x陶瓷的结构和电学性能的影响。XRD图谱结果显示,所有样品均表现出单一相。随着Mn/W掺杂含量的增加,SEM图谱中观察到陶瓷晶粒的尺寸呈现先变大后变小的趋势。介温图谱中发现Mn/W的掺杂能有效抑制Bi_(4)Ti_(3)O_(12)陶瓷样品的介电损耗,同时居里温度也呈现小幅度下降。Mn/W在取代Ti离子后能减少Bi_(4)Ti_(3)O_(12)陶瓷的氧空位缺陷浓度,减少氧空位对电畴的钉扎效应,提升压电系数。当Mn/W掺杂含量x=0.05时,陶瓷样品具有最佳的综合性能:介电损耗(tanδ)为0.7%,居里温度为674℃,压电常数(d_(33))为18.1pC·N^(-1),同时压电常数具有良好的热稳定性。 展开更多
关键词 压电陶瓷 Bi_(4)ti_(3)o_(12) B位掺杂 铁电 铋层状结构
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电极材料Li_4Ti_5O_(12)制备方法研究进展 被引量:3
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作者 刘浩文 刘针邑 唐定国 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期742-745,共4页
电极材料Li_4Ti_5O_(12)是一种具有"零应变"性质的负极材料,电化学性能十分优异,是锂离子电池负极材料的研究热点之一。制备Li_4Ti_5O_(12)材料的方法除了传统的高温固相合成法,还有溶胶-凝胶法、水热(溶剂热)法、高能球磨法... 电极材料Li_4Ti_5O_(12)是一种具有"零应变"性质的负极材料,电化学性能十分优异,是锂离子电池负极材料的研究热点之一。制备Li_4Ti_5O_(12)材料的方法除了传统的高温固相合成法,还有溶胶-凝胶法、水热(溶剂热)法、高能球磨法、微波法和喷雾干燥法等。综述了近几年来Li_4Ti_5O_(12)制备方法的研究进展。 展开更多
关键词 Li_4ti_5o_(12) 负极材料 锂离子电池 制备方法
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锂离子电池材料Li_4Ti_5O_(12)的合成 被引量:2
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作者 丁同芳 陈雍茹 朱琼霞 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期35-38,共4页
在锂醇盐的乙醇和乙酰丙酮混合溶液中,恒流为0.2A电解钛片6h,制得复合氧化物纳米粉体Li4Ti5O12的前驱体Li4Ti5(OEt)(24-n)(acac)n (acac为乙酰丙酮基).控制pH ≈ 8.5直接水解得到凝胶,凝胶经洗涤、干燥24h后,在600℃加热2h制得纳米Li4Ti... 在锂醇盐的乙醇和乙酰丙酮混合溶液中,恒流为0.2A电解钛片6h,制得复合氧化物纳米粉体Li4Ti5O12的前驱体Li4Ti5(OEt)(24-n)(acac)n (acac为乙酰丙酮基).控制pH ≈ 8.5直接水解得到凝胶,凝胶经洗涤、干燥24h后,在600℃加热2h制得纳米Li4Ti5O12粉体.产物通过红外光谱(FT-IR)电子透射显微镜(TEM)进行表征.实验表明,水解后的干凝胶粒径10~15nm,纳米Li4Ti5O12粉体粒径15~20nm. 展开更多
关键词 锂、钛配合物 溶胶-凝胶 纳米Li4ti5o12
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Synthesis and electrochemical properties of highly dispersed Li_(4)Ti_(5)O_(12)nanocrystalline for lithium secondary batteries 被引量:4
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作者 王瑾 刘晓敏 杨晖 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第3期613-620,共8页
A sol-gel method using lauric acid as surfactant was used to synthesize Li4Ti5O12 nanocrystals with an ultra-fine particle size distribution between 120 and 250 nm.In order to obtain the electrode materials with the b... A sol-gel method using lauric acid as surfactant was used to synthesize Li4Ti5O12 nanocrystals with an ultra-fine particle size distribution between 120 and 250 nm.In order to obtain the electrode materials with the best electrochemical performance,the content of lauric acid during Li4Ti5O12 synthesis was systematically studied.The physical and electrochemical properties of the synthesized samples were characterized by X-ray diffraction(XRD),field emission scanning electron microscopy(FESEM),transmission electron microscopy(TEM),laser particle size analysis,alternating current impedance(AC) and galvanostatic charge-discharge experiments.The highly dispersed Li4Ti5O12 nanocrystals obtained at 800 ℃ for 10 h can deliver a specific capacity of 163.3 mA-h/g at 1C rate without obvious capacity fade up to 50 cycles.The results suggest that well dispersed Li4Ti5O12 nanocrystals shorten the Li-ion diffusion length and enhance the electrochemical kinetics of the samples,which are very crucial to high rate capability. 展开更多
关键词 lithium-ion battery lithium titanate NANoCRYSTALS SURFACTANT sol-gel method
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ZnO掺杂对CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷介电性能的改善及其机理研究 被引量:1
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作者 陈子成 张建花 +2 位作者 郝嵘 王大伟 郭向阳 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第12期1441-1446,共6页
现代科技的发展对于电子器件的小型化有着越来越高的要求,CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)是一种被认为具有开发潜力的介电材料,然而其介电损耗过高阻碍其投入应用,因此采用溶胶凝胶法制备了不同ZnO掺杂含量的CCTO陶瓷。使用了XRD、SEM、宽... 现代科技的发展对于电子器件的小型化有着越来越高的要求,CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)是一种被认为具有开发潜力的介电材料,然而其介电损耗过高阻碍其投入应用,因此采用溶胶凝胶法制备了不同ZnO掺杂含量的CCTO陶瓷。使用了XRD、SEM、宽频介电谱仪和高阻计对所有样品的相组成、微观形貌和介电性能进行了表征,探讨了不同ZnO掺杂量对CCTO陶瓷介电性能的影响。结果表明,ZnO掺杂的CCTO陶瓷保持了单一的CCTO相结构和良好的晶粒分布,击穿特性有所增强。其中,ZnO掺杂浓度为摩尔分数6%的CCTO陶瓷,其相对介电常数为7471(1 kHz),tanδ最小值为0.018,并且在较宽的频率范围内(101~105 Hz)都具有较低的tanδ值(<0.05),击穿场强为2.95 kV/cm。分析表明,tanδ的改善主要是由于晶界电阻的增强和晶界弛豫极化损耗的降低所引起。ZnO掺杂的CCTO陶瓷具有良好的介电性能,对加快CCTO的广泛应用具有重要意义。 展开更多
关键词 CaCu_(3)ti_(4)o_(12) Zno 介电损耗 晶界电阻 弛豫极化损耗
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In situ self-nucleophilic synthesis of nano-Li_(4)Ti_(5)O_(12)/reduced graphite oxide composite with mesopore-oriented porous structure for high-rate lithium ion batteries
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作者 PAN Feng-ling MING Hai +3 位作者 CAO Gao-ping ZHANG Ting-ting ZHANG Wen-feng XIANG Yu 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第9期2911-2929,共19页
It is the core to improve the electron/ion transfer features of Li_(4)Ti_(5)O_(12) for achieving high-rate anode in lithium ion batteries.By directly using graphite oxide powder,nano-Li_(4)Ti_(5)O_(12)/reduced graphit... It is the core to improve the electron/ion transfer features of Li_(4)Ti_(5)O_(12) for achieving high-rate anode in lithium ion batteries.By directly using graphite oxide powder,nano-Li_(4)Ti_(5)O_(12)/reduced graphite oxide composite with mesopore-oriented porosity is prepared through one-pot facile ball-milling method in this work.Synthesis mechanism underlying the self-nucleophilic effect of oxygen-containing functional groups in graphite oxide is substantiated.Reactants can intercalate into graphite oxide bulk and in-situ generate nanoparticles.Subsequently,graphite oxide with nanoparticles generated inside can obtain a mesopore-oriented porous structure under ball-milling.Furthermore,the synergistic effects of Li_(4)Ti_(5)O_(12) nanoparticles and mesopore-oriented porosity strengthen composites with rapid Li^(+)diffusion and electron conductive frameworks.The obtained optimal LTO/GO-1.75 composite displays excellent high-rate capability(136 mA·h/g at 7000 mA/g)and good cycling stability(a capacity retention of 72%after 1000 cycles at 7000 mA/g).Additionally,the reactants concentration in this demonstrated strategy is as high as 30 wt%−40 wt%,which is over 6 times that of traditional methods with GO suspensions.It means that the strategy can significantly increase the yield,showing big potential for large-scale production. 展开更多
关键词 graphite oxide nucleophilic catalysis Li_(4)ti_(5)o_(12) high rate anode
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Pressureless all-solid-state Na/S batteries with self-supporting Na_(5)YSi_(4)O_(12) scaffolds 被引量:2
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作者 Aikai Yang Ruijie Ye +8 位作者 Huimin Song Qiongqiong Lu Xingchao Wang Enkhtsetseg Dashjav Kai Yao Daniel Grüner Qianli Ma Frank Tietz Olivier Guillon 《Carbon Energy》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第12期97-110,共14页
The development of reliable and affordable all-solid-state sodium metal batteries(ASS-SMBs)requires suitable solid-state electrolytes with cost-efficient processing and stabilized electrode/electrolyte interfaces.Here... The development of reliable and affordable all-solid-state sodium metal batteries(ASS-SMBs)requires suitable solid-state electrolytes with cost-efficient processing and stabilized electrode/electrolyte interfaces.Here,an integrated porous/dense/porous Na_(5)YSi_(4)O_(12)(NYS)trilayered scaffold is designed and fabricated by tape casting using aqueous slurries.In this template-based NYS scaffold,the dense layer in the middle serves as a separator and the porous layers on both sides accommodate the active materials with their volume changes during the charge/discharge processes,increasing the contact area and thus enhancing the utilization rate and homogenizing the current distribution.The Na/NYS/Na symmetric cells with the Pb-coated NYS scaffold exhibit significantly reduced interfacial impedance and superior critical current density of up to 3.0 mA cm^(-2)against Na metal owing to enhanced wettability.Furthermore,the assembled Na/NYS/S full cells operated without external pressure at room temperature showed a high initial discharge capacity of 970 mAh g^(-1)and good cycling stability with a capacity of 600 mAh g^(-1)after 150 cycles(based on the mass of sulfur).This approach paves the way for the realization of economical and practical ASS-SMBs from the perspective of ceramic manufacturing. 展开更多
关键词 Na/S batteries Na_(5)YSi_(4)o_(12) scaffold solid-state electrolytes tape casting
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CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷负温度系数电阻特性研究
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作者 陈伟 《广州化工》 CAS 2023年第5期81-83,95,共4页
采用溶胶-凝胶法制备了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)粉体,压制成型工艺和传统烧结工艺制备了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷样品,研究了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷的相结构与烧结工艺的关系,表征并讨论了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷的负温度系数(NTC,Ne... 采用溶胶-凝胶法制备了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)粉体,压制成型工艺和传统烧结工艺制备了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷样品,研究了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷的相结构与烧结工艺的关系,表征并讨论了CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷的负温度系数(NTC,Negative Temperature Coefficient)电阻特性,如电阻率(ρ)、热敏常数(B)、线性度和迟滞。实验结果证明:所制备的陶瓷坯体经950℃、1000℃、1050℃和1100℃烧结后可得到纯钙钛矿相的CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷;同时具有良好的NTC特性,室温电阻率(ρ25)为1.5×107Ω·cm,热敏常数为6223~6874 K;线性度和迟滞分别为1.50%和1.00%。 展开更多
关键词 CaCu_(3)ti_(4)o_(12)陶瓷 线性度 热敏常数 迟滞
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Y_(3)Al_(5)O_(12)-Mg_(0.388)Al_(2.408)O_(4):Eu^(3+)荧光粉的制备及发光性能研究
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作者 李婷婷 庞佳丽 +1 位作者 薛朝鲁门 莎仁 《内蒙古石油化工》 CAS 2023年第2期15-17,共3页
采用凝胶—燃烧法制备发光可调Y_(3)Al_(5)O_(12)-Mg_(0.388)Al_(2.408)O_(4):x%Eu^(3+)系列荧光粉,通过XRD、IR、激发和发射光谱对其结构及发光性能进行研究。结果表明,在Y_(3)Al_(5)O_(12)-Mg_(0.388)Al_(2.408)O_(4):x%Eu^(3+)中调节... 采用凝胶—燃烧法制备发光可调Y_(3)Al_(5)O_(12)-Mg_(0.388)Al_(2.408)O_(4):x%Eu^(3+)系列荧光粉,通过XRD、IR、激发和发射光谱对其结构及发光性能进行研究。结果表明,在Y_(3)Al_(5)O_(12)-Mg_(0.388)Al_(2.408)O_(4):x%Eu^(3+)中调节Eu^(3+)的掺杂量可实现单一基质中的多色发光和白光发射。 展开更多
关键词 Y_(3)Al_(5)o_(12)-Mg_(0.388)Al_(2.408)o_(4) Eu^(3+) 发光性能
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聚合物热解法制备的Ca_(1-x)TbxCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷的介电性能
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作者 郝嵘 张建花 +2 位作者 郭向阳 王大伟 陈子成 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第7期817-824,共8页
CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)介电陶瓷具有巨介电常数和高温度稳定性等优点,在陶瓷电容器领域具有广阔的应用前景。然而,较高的介电损耗(tanδ)和较低的击穿场强(Eb)阻碍了其实际应用进程。为了降低tanδ并提高Eb,采用聚合物热解法制备了... CaCu_(3)Ti_(4)O_(12)(CCTO)介电陶瓷具有巨介电常数和高温度稳定性等优点,在陶瓷电容器领域具有广阔的应用前景。然而,较高的介电损耗(tanδ)和较低的击穿场强(Eb)阻碍了其实际应用进程。为了降低tanδ并提高Eb,采用聚合物热解法制备了Ca_(1-x)TbxCu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷,并系统研究了不同浓度的Tb取代对陶瓷相结构、微观形貌和介电性能的影响。结果表明,Tb取代会抑制晶粒生长,并且在显著降低陶瓷tanδ的同时能大幅提高Eb。特别是Ca_(0.90)Tb_(0.10)Cu_(3)Ti_(4)O_(12)陶瓷的tanδ和Eb分别为0.020和40.0 kV/cm,较CCTO(0.071,8.3 kV/cm)有了明显的改善。经分析,tanδ和Eb得到改善的主要原因是Tb提高了陶瓷的晶界激活能和晶界电阻,抑制了载流子的产生与传输。此外,所有样品均符合X7R的电容器标准。该成果有助于促进CCTO陶瓷的商业化进程。 展开更多
关键词 CaCu_(3)ti_(4)o_(12)陶瓷 聚合物热解 介电损耗 击穿场强
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