CeCl3对工业电解液中镍电沉积层晶粒的细化作用

随着镍箔、镍薄带材在新能源电池中的广泛使用,对镍沉积层微观组织结构和性能有了更高的要求。通过添加剂和电沉积镍生产工艺优化,得到微观组织可调控的镍沉积层,成为电解镍品质提升的重要研究方向。稀土离子由于具有较强的吸附性,在电解沉积过程中可以通过提高形核率、阻碍晶粒长大来改善金属沉积层的组织结构。本文通过向电解镍生产使用工业电解液中添加不同浓度CeCl3盐,借助扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等分析方法得到镍沉积层晶粒尺寸和分布,当工业电解液中添加CeCl₃最佳浓度为0.8 g·L^-1时,对镍沉积层晶粒的细化效果最好;Ce的加入只能使镀层晶粒细化,但不与发生共沉积,Ce的加入只是起到改变镀层组织结构的作用,并且只是以金属形式发挥作用。     

改善Te基热电材料与复合电极界面性能

Te基热电材料以其优异的热电性能得到科研工作者的广泛关注,但该领域关于器件制备和连接界面方面的研究尚属空白.本研究基于成分梯度、载流子浓度梯度构成的多元梯度势场对界面粒子传输过程的协同调控机制,在热电材料Te和电极Fe之间引入b(FeTe)作为阻隔层,设计制备了Te/b(FeTe)/Fe梯度连接结构,并对界面新相、接触电阻和机械性能进行了研究.研究结果表明,中间合金层b(FeTe)与热电材料和电极材料的界面组织结构致密,有效阻隔了界面元素间严重的交互扩散.该b(FeTe)-Te间形成了约40μm的反应层, b(FeTe)与Fe和Te间的接触电阻分别为4.1和7.54μW·cm2,剪切强度分别为16.11和15.63 MPa.时效温度对梯度连接结构的服役寿命和性能影响显著, Te/b(FeTe)/Fe的界面组织在553 K温度下时效15 d,界面性能保持稳定;当时效温度升至573 K时,由于高温下材料的不稳定性,导致性能随着退火时间的延长急剧下降,并在10 d之后完全破坏,这表明其最佳工作温度不得高于553 K.该梯度连接结构成功实现了抑制界面元素过度扩散、降低界面残余应力以及提升界面工...     

Unconventional lattice dynamics in few-layer h-BN and indium iodide crystals

Unusual quadratic dispersion of flexural vibrational mode and red-shift of Raman shift of in-plane mode with increasing layer-number are quite common and interesting in low-dimensional materials, but their physical origins still remain open questions. Combining ab initio density functional theory calculations with the empirical force-constant model, we study the lattice dynamics of two typical two-dimensional(2 D) systems, few-layer h-BN and indium iodide(In I). We found that the unusual quadratic dispersion of flexural mode frequency on wave vector may be comprehended based on the competition between atomic interactions of different neighbors. Long-range interaction plays an essential role in determining the dynamic stability of the 2 D systems. The frequency red-shift of in-plane Raman-active mode from monolayer to bulk arises mainly from the reduced long-range interaction due to the increasing screening effect.     

PbTe基热电接头界面性能

PbTe具有极高的热电转化效率,本文以获得高质量、高转化效率的PbTe热电接头为目标.Pb的过量可以提高载流子浓度,进而提高PbTe的热电性能,复合电极能够改善界面势垒,降低接触电阻.传统方法通过抑制元素扩散降低接触电阻与提升剪切强度存在矛盾,本文通过引入复合电极,在电极材料与热电材料之间形成中间层,抑制PbTe一侧Pb元素的扩散,在降低接触电阻的同时提高了剪切强度.通过调整PbTe的化学计量比,得到样品Pb_50.01Te_49.99,在Fe电极中混入Te和Pb,将其与Pb_50.01Te_49.99一步热压烧结,获得所需要的PbTe热电电极接头.研究结果表明,复合电极的接触电阻与纯Fe连接的相比,接触电阻有近75%的降低,为26.61μΩ·cm²,更加接近文献报道的最低值10μΩ·cm²,同时剪切强度相比于纯Fe电极也有较大幅度的提升,这为获得性能优良的PbTe热电接头提供了新思路.