稀土Ce对SnO2·Co2O3·Nb2O5压敏性能的影响

研究了掺Ce对SnO2·Co2O3·Nb2O5压敏电阻器性能的影响。研究发现Ce4+对Sn4+的取代能明显提高陶瓷的致密度,掺入x(CeO2)为0.05的陶瓷样品具有最高的密度(ρ=6.71g/cm3),最高的视在势垒电场(EB=413.6V/mm),最高的非线性系数(α=13.8),最高的势垒电压和最窄的势垒厚度。为了解释样品电学非线性性质的起源,该文提出了SnO2·Co2O3·Nb2O5·CeO2晶界缺陷势垒模型。同时,对该压敏电阻器进行了等效电路分析。试验测量与等效电路分析结果相符。     

（Li,Nb）掺杂SnO2压敏材料的电学非线性研究

研究了掺锂对SnO2压敏电阻器性能的影响.研究发现Li+对Sn4+的取代能明显提高陶瓷的烧结速度和致密度,且能大幅度改善材料的电学非线性性能.掺入x(Li2CO3)为1.0%的陶瓷样品具有最高的密度(P=6.77g/cm3)、最高的介电常数(ε=1851)、最低的视在势垒电场(EB=68.86V/mm)和最高的非线性常数(α=9.9).对比发现,Na+由于具有较大的离子粒半径,其掺杂改性性能相对较差.提出了SnO2@Li2CO3@Nb2O5晶界缺陷势垒模型.     

MnCO_3掺杂对SnO_2·Ni_2O_3·Nb_2O_5压敏材料性能的影响

研究并分析了 Ni3+ 掺杂和 Co2 + 掺杂对 Sn O2 压敏电阻致密度和电学非线性性能的影响。研究了掺Mn2 +对 Sn O2 · Ni2 O3· Nb2 O5压敏材料性能的影响。发现 x(Mn CO3)为 0 .10 %时 ,压敏电阻具有最高的视在电场(EB=6 86 .89V/ m m)和最好的电学非线性性能 (α=12 .9)。样品的收缩率和致密度变化趋势不一致 ,这是因为样品的致密度是由收缩率和 Mn CO3的挥发量两因素共同决定的     

(Cu,Mg,Nb)掺杂的SnO2压敏材料的性质

研究了 Cu O对 Sn O2 · Mg O· Nb2 O5压敏材料的密度、非线性特性、介电常数的影响。实验发现 ,适当掺杂 Cu O不仅能增大 Sn O2 · Mg O· Nb2 O5材料的致密度 ,而且能提高非线性系数 ,减小漏电流。掺 2 % Cu O(摩尔比 )时 ,Sn O2 · Mg O· Nb2 O5材料的致密度达到理论值的 93% ,非线性系数 α高达 9.5 ,压敏电压 V1 m A高于4 2 3V/ mm。在 2 0～ 2 0 0°C温度范围和 0 .1～ 10 0 0 k Hz频率范围 ,Sn O2 · Cu O· Mg O· Nb2 O5的介电常数变化很小 ,应用晶界缺陷势垒模型 ,对 Sn O2 · Cu O· Mg O· Nb2 O5材料压敏特性进行了解释。     

SiO_2掺杂SnO_2-ZnO-Nb_2O_5压敏陶瓷的电学特性

研究了 Si O2 掺杂对 Sn O2 - Zn O- Nb2 O5 压敏陶瓷的影响。实验结果表明 ,Si O2 可以十分显著地影响Sn O2 - Zn O- Nb2 O5 压敏陶瓷的物理和电子性质。掺杂范围为 0 .0 5 %～ 0 .40 % (摩尔分数 )时 ,材料密度在 6.2 1～ 6.5 6g/ cm3之间变动 ,非线性系数在 7.42～ 12 .80之间。烧失率、势垒电压和非线性系数的测量均表明 :掺有x (Si O2 ) =0 .2 %的 Sn O2 - Zn O- Nb2 O5 压敏陶瓷的非线性最好 ,其势垒电压为 0 .67e V,非线性系数达 12 .80     

掺Y对二氧化钛低压压敏陶瓷性能的影响

通过对样品密度、介电常数、I-V特性及晶界势垒特性的测定和分析,研究掺Y对(Y,Nb)掺杂的二氧化钛低压压敏-电容性能的影响.掺入x(Y2O3)0.60%的样品显示出最高的非线性常数(α=7.86)以及最高的相对介电常数(εr=8.54×104)和样品密度(可达理论密度的98.8%),与该样品最高且窄的晶界缺陷势垒相一致,是一种较为理想的压敏-电容陶瓷.提出了TiO2@Y2O3@Nb2O5晶界缺陷势垒模型.     

掺锑对二氧化锡压敏电阻性能的影响

通过对样品V-I特性和势垒特性的测试和分析,研究了掺锑对二氧化锡压敏电阻性能的影响.snO2@Co2O3基本上不具有电学非线性,掺杂很少量的Sb2O3可明显改善材料的非线性.研究中发现掺杂x(sb2O3)为0.01%的样品具有最高的质量密度(ρ＝6.90g/cm3)、最高的视在势垒电场(EB＝276V/cm)和最好的电学非线性(a＝12.89).提出了SnO2@Co2O3@Sb2O3的晶界缺陷势垒模型.     

TiO2掺杂导致的SnO2压敏陶瓷晶粒尺寸效应

研究了TiO2掺杂对SnO2-Co2O3-Nb2O5系压敏陶瓷材料电学性能的影响。掺入x(TiO2)为1.00%的陶瓷样品具有最高的密度(r = 6.82 g/cm3),最高的视在势垒电场(EB= 476 V/mm),最高的非线性系数(a = 11.0),最小的相对介电常数。未掺杂的样品阻抗最大。随TiO2掺杂量的增加晶粒逐渐变小,晶粒尺寸的减小归因于未固溶于SnO2晶格而偏析在晶界上的TiO2阻碍相邻SnO2晶粒融合。为了解释SnO2-Co2O3-Nb2O5-TiO2系电学非线性性质的根源,对前人的晶界缺陷势垒模型进行了修正。     

钕掺杂对SnO_2·Co_2O_3·Nb_2O_5压敏电阻瓷电性能的影响

通过对样品的伏安特性,晶界势垒的测量和分析,研究了Nd2O3对SnO2·Co2O3·Nb2O5压敏电阻瓷电性能的影响。发现掺入x(Nb2O3)为0.050%的样品表现出最好的压敏性质,其压敏电压为460.69 V/mm,密度为6.812 g/cm3,非线性系数为18.7。为了说明电学非线性的起源,提出了SnO2压敏材料的一个缺陷势垒模型。     

SiO_2对SnO_2·CoO·Nb_2O_5压敏电阻非线性电学性质的影响

对 Si O2 掺杂的 Sn O2 · Co O· Nb2 O5 压敏电阻非线性电学性质进行了研究 ,并对其微观结构进行了电镜扫描 ,且对其晶界势垒高度进行了测量。实验表明 x(Si O2 ) =0 .3%掺杂的 Sn O2 · Co O· Nb2 O5 压敏电阻的非线性系数 α高达 30 ,并且具有最高的击穿电场 (375 V/ mm)。采用 Gupta- Carlson缺陷模型对晶界肖特基势垒高度随Si O2 的添加而变大的现象进行了理论解释。     

氧化钌/氧化锰复合电极材料的性能研究

采用溶胶-凝胶法和水热合成反应法分别制备了氧化钌和氧化锰电极材料。进而采用胶体法制备了不同配比的氧化钌/氧化锰复合电极材料。利用扫描电镜和X射线衍射仪分别对电极材料的形貌及其结构进行表征。通过循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗谱对复合电极进行电化学性能测试。结果表明：在氧化钌中加入适量的氧化锰的有助于降低氧化钌的成本和提高氧化钌的阻抗特性,当氧化锰的含量为60wt%时,在38%的H2SO4溶液中,扫描速度为20mV/s时,复合电极的比电容为438F/g,内阻为0.304Ω,且在经过300次循环充放电后,比容量仍保持92.5%,可作为较理想的超级电容器电极材料。     

Zr掺杂的SnO_2瓷的压敏和介电性质

目前电子陶瓷工艺普遍采用ZrO2球作为磨介。为了弄清ZrO2球磨损对压敏瓷性能的作用,系统研究了ZrO2对(Co,Nb)掺杂SnO2瓷的压敏和介电性质的影响。当ZrO2的含量(摩尔分数)从0.00增加到1.00%时,(Co,Nb)掺杂的SnO2压敏电阻的击穿电压从345 V/mm增大到485 V/mm,1 kHz时的相对介电常数从1 590减小到1 120。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Zr的含量对势垒高度的影响较小。SnO2的晶粒尺寸的迅速减小是击穿电压增高和介电常数迅速减小的主要原因。对Zr掺杂量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行了解释。     

掺氟氧化锡(SnO_2:F)纳米粉末的制备

以SnCl4.5H2O、氨水和HF酸为主要原料,用化学方法制取了掺氟氧化锡(FTO)纳米粉末。用XRD、SEM分别研究了FTO粉末的相结构和形貌,用比表面仪测定了粉末比表面积,同时测试了FTO粉末的电阻率。结果表明:FTO粉末是四方晶系金红石结构;在500℃下焙烧制取的粉末电阻率最低,为50?.m,比表面积为61.00m2/g。采用无水酒精球磨分散等步骤,可有效防止粉末团聚。     

Incompatible Length Scales in Nanostructured Cu2O Solar Cells

Electrodeposited Cu₂O‐ZnO heterojunctions are promising low‐cost solar cells. While nanostructured architectures improve charge collection in these devices, low open‐circuit voltages result. Bilayer and nanowire Cu₂O‐ZnO heterojunction architectures are systematically studied as a function of the Cu₂O layer thickness, ZnO nanowire length, and nanowire seed layer. It is shown that a thick depletion layer exists in the Cu₂O layer of bilayer devices, owing to the low carrier density of electrodeposited Cu₂O, such that the predominant charge transport mechanisms in the Cu₂O and ZnO are drift and diffusion, respectively. This suggests that the low open‐circuit voltage of the nanowire cells is due to an incompatibility between the nanostructure spacing required for good charge collection (<1 μm) and the heterojunction thickness necessary to form the full built‐in potential that inhibits recombination (>2 μm). The work shows the way to improve low‐cost Cu₂O cells: increasing the carrier concentration or mobility in Cu₂O synthesized at low temperatures.     

(Cd,Co,Nb)掺杂的SnO2压敏材料的电学性质

研究了Cd对(Co，Nb)掺杂SnO2压敏材料电学性质的影响。组分为97．65％SnO2 O．75％Co2O3 0．10％Nb2O5 1．50％CdO的压敏电阻具有最大非线性系数(a=22．2)和最高的势垒(ψB=0．761eV)．当CdO的摩尔分数从0增加到3％时，(Co，Nb)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从366V／mm增大到556V／mm，1kHz时的相对介电常数从1429减小到1108。晶界势垒高度测量揭示，SnO2的晶粒尺寸的减小是击穿电压增高和介电常数减小的主要原因。对Cd掺杂量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行了解释。     

Metastable Hexagonal In2O3 Nanofibers Templated from InOOH Nanofibers under Ambient Pressure

Single‐crystal, metastable, hexagonal In₂O₃ (H‐In₂O₃) nanofibers with an average diameter of 80 nm and length of up to several micrometers were synthesized on a large scale, for the first time under ambient pressure, by annealing InOOH nanofibers at 490 °C. The InOOH nanofibers were prepared by a controlled hydrolysis solvothermal reaction, using InCl₃·4H₂O as the starting material and ether as the solvent, in the temperature range of 190–240 °C. The solvent has significant effects on the formation of the metastable phase and the morphology of the In₂O₃ nanocrystals during the synthesis of the precursor InOOH. Room‐temperature optical absorption spectra of the hexagonal In₂O₃ nanofibers showed strong absorption peak located at 325 nm (3.83 eV) with a slight blue‐shift compared with that of bulk In₂O₃ (3.75 eV). The H‐In₂O₃ nanofibers photoluminesce at room temperature with emission peaks at 378 nm, 398 nm, and 420 nm. The successful production of metastable hexagonal In₂O₃ nanofibers in large scale under mild conditions could be of interest both for applications and fundamental studies.     

Interface Carriers and Enhanced Electron-Phonon Coupling Effect in Al2O3/TiO2 Heterostructure Revealed by Resonant Inelastic Soft X-Ray Scattering

The electronic structure and the electron-phonon couplings in a novel mass-production-compatible Al₂O₃/TiO₂ 2D electron system (2DES) are investigated using resonant inelastic soft X-ray scattering. The experimental data from the samples of various TiO₂ thicknesses unequivocally show that the Ti³⁺ state indeed exists at the deep interface to serve as an n-type dopant for the 2DES. The electronic structure of Ti³⁺ species is scrutinized as entirely separated from that of the Ti⁴⁺ host lattice. Furthermore, features of sub-eV energy loss phonon modes are clearly observed, indicating substantial electron-phonon coupling effects. Such low energy loss features are enhanced in thinner TiO₂ samples, implying that polaronic local lattice deformation is enhanced due to the presence of Ti³⁺. These findings suggest that the 2DES properties can be controlled via well-established TiO₂ engineering, thereby enthroning the binary oxide heterostructure as a promising candidate for 2DES device applications.     

V_2O_5(TiO_2)/S复合材料作锂电池正极的性能研究

为了改善锂硫电池的循环性能,将单质硫分别与纳米金属氧化物(V2O5,TiO2)机械混合。用XRD对材料的晶体结构进行了表征。通过循环伏安、交流阻抗和电池性能的对比,对材料的电化学性能进行了分析。结果表明:采用V2O5改性的硫材料,首次放电比容量达844.68 mAh.g–1,样品循环容量衰减明显改善,30次后比容量保持在696.71 mAh.g–1。而TiO2/S复合材料,初始放电比容量为578.21 mAh.g–1,30次循环后比容量为347.71 mAh.g–1。     

CeO_2掺杂引起SnO_2压敏电阻的晶粒尺寸效应

研究了掺CeO2对SnO2Co2O3Ta2O5压敏电阻器性能的影响。研究发现:随着x(CeO2)从0增加到1%,压敏电压从190 V/mm增加到205 V/mm,相对介电常数从3 317减小到2 243,晶粒平均尺寸从12.16 mm减小到6.23 mm,在晶界上的Ce4+阻碍了SnO2晶粒的生长。为了解释样品电学非线性性质的起源,笔者提出了SnO2Co2O3Ta2O5CeO2晶界缺陷势垒模型。同时,对该压敏电阻器进行了等效电路分析,试验测量与等效电路分析结果相符。