高储能密度玻璃-陶瓷电容器内电极的研究

采用Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2体系玻璃-陶瓷作为绝缘介质,以磁控溅射镀膜技术先在玻璃-陶瓷层表面形成金属膜,再用丝网印刷技术在金属膜上涂覆银浆形成组合式内电极,制备出多层结构高储能密度玻璃-陶瓷电容器,对比了单层内电极结构电容器的性能参数。结果表明:多层内电极结构既保证电容器电极面积不会因银浆烧结形成微孔而减小,又能从原理上有效提高电容元件的击穿强度,其储能密度提高到约8 J/cm3。     

CoO作为电极材料的可能性

以烧结Ni(OH)2为对电极,以Inco Ni粉为导电剂,对CoO作为电极材料使用时的电化学性能进行了测试和分析。结果表明:CoO在室温时的放电容量远高于镉-镍电池中的CdO和氢-镍电池中的商业化AB5贮氢合金,且受温度影响不大,充放电循环稳定性较好。不足之处是其放电电压平台较低,在充放电循环时,放电容量有波动。     

烧结温度对锂离子电池负极材料Li4Ti5O12性能的影响

采用钛酸四丁酯为钛源、一水合氢氧化锂为锂源,利用水热法制备锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂（LTO）,研究了水热后不同烧结温度对LTO相组成、微观形貌及电化学性能的影响。结果表明:当煅烧温度分别为500、550、600、650、700℃时,烧结LTO均为尖晶石型;500、550、600℃烧结LTO的微观形貌为纳米片状结构,当温度升高到650℃时,LTO出现纳米棒状结构,随着温度继续升高,LTO在700℃时生成较厚的纳米片状结构;当烧结温度为650℃时,LTO的比表面积为94.5907 m2·g-1,气孔体积为0.9663 mL·g-1,此时Li₄Ti₅O₁₂的放电比容量达到最大值240 mAh·g-1;电流密度100 mA·g-1、循环260次条件下,LTO容量保持率达96.45%,电流密度为1和2 A·g-1、循环1000次条件下,LTO容量保持率达92.97%和77.21%。     

低介电损耗高耐压强度BST介电陶瓷的研究

为了提高钛酸钡基陶瓷的击穿强度及降低介电损耗,用传统粉末冶金法制备了BaxSr1-xTiO3陶瓷（x=1,0.7,0.6,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1）。X射线衍射（XRD）分析结果表明,随着x的增加,BaxSr1-xTiO3陶瓷的晶胞体积增大。且在室温条件下（约25℃）,当x=1-0.7时其晶体结构为四方相结构,当x=0-0.6时,为立方结构。材料的介电常数及介电损耗随着x的增大而增大;而其频率稳定性则随着x的增大而减小。在Ba0.2S0.8TiO3粉体中以机械混合的方式添加ZnO后,随着ZnO添加量的增加,陶瓷的介电常数、击穿强度都随着增大,而介电损耗则减小,当ZnO的加入量为1.6%（质量分数）时,材料的介电常数和击穿强度达到最大值,而介电损耗最小。     

Y掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的PTC特性研究

以传统陶瓷制备工艺制备了Y掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3基半导体陶瓷材料，分析了不同Y掺杂量与材料PTC特性之间的关系。研究结果表明：Y^3＋作为施主掺杂可使Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷材料的室温电阻率明显降低。在-60℃到室温附近的温度区间内，Y掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷材料的电阻率较为稳定，当高于室温以上的某-一温度Tx时，电阻率随温度的变化呈线性增加趋势，表现出较好的PTC特性。复阻抗测试结果表明，Y掺杂可以同时降低Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷材料的晶粒电阻和晶界电阻。     

MnO_2掺杂BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相反应法合成BaTi_4O_9粉体,复合掺杂质量分数为0~0.16%MnO_2,在空气气氛下常压烧结制备BaTi_4O_9陶瓷。研究了MnO_2对BaTi_4O_9陶瓷的相组成、微观形貌、烧结特性及介电性能的影响。X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察表明,Mn完全固溶到BaTi_4O_9陶瓷中;随着MnO_2掺杂量的增加,晶粒更加均匀,BaTi_4O_9陶瓷更加致密,介电常数略微降低,品质因数和谐振频率温度系数先显著提高继而降低;MnO_2掺杂BaTi_4O_9陶瓷发生Ti位取代,高温烧结时在一定程度上抑制了Ti~(4+)还原为Ti~(3+),从而改善BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能。在烧结温度1250℃,保温时间4 h,掺杂MnO_2质量分数为0.08%时,BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能最优,介电常数(εr)为34.56,品质因数(Q·f,中心频率5 GHz)为49097,谐振频率温度系数(τ_f)为14.997×10~(-6)/℃,相对密度最大,达97%。     

AlN-W复合陶瓷的微波损耗研究

以AlN和W粉为原料,采用放电等离子烧结技术,在1 400～1 700℃、30MPa的工艺条件下制备了AlN-W复合陶瓷.采用扫描电镜、能谱分析仪、安捷伦精密阻抗分析仪4284A等对复合陶瓷的微观组织、介电常数、微波损耗进行了表征,研究了影响复合陶瓷微波损耗性能的因素.结果表明,AlN粉末颗粒细小、烧结保温时间增加,有...     

MgTiO_3基微波介质陶瓷的制备及介电性能的研究

以分析纯的Mg O、Ti O2、Sr CO3为原料,采用固相反应法制备(1-x)Mg Ti O3-x Sr Ti O3(MST,x=0.36-0.41)系列微波介质陶瓷材料,研究添加Sr Ti O3后,体系的致密度、晶相组成、显微结构、微波介电性能之间的变化规律。结果表明,随着Sr Ti O3添加量的增加,陶瓷的相对密度、介电常数、都呈增加趋势,Sr Ti O3的加入量为41mol%,此时形成的MST陶瓷具有最优的介电性能,最优的致密度。     

一步法制备Co3O4及其电化学性能研究

以六水合硝酸钴为钴源、二甲基咪唑为有机配体,通过室温共沉淀法合成前驱体模板ZIF-67,而后再高温煅烧形成目标产物Co₃O₄材料。利用X-射线衍射与扫描电镜对目标产物进行表征,而后选用蓝电电池测试系统测试其倍率与循环性能。测试表明,在100mA/g电流密度条件下,Co₃O₄电极的首次充电容量和放电容量分别可有2069.2mAh/g和2928.3mAh/g,首次库伦效率有70.66%,循环使用寿命长,但容量维持率低,经100圈测试后容量保持率仅有35%;而在倍率测试中发现即使经过50次充放电,电流密度从2000mA/g回到100mA/g时,Co₃O₄电极的放电容量依然可以保持有1482mA/g,并且表现出良好的循环稳定性,说明Co₃O₄即使经过高倍率充放电,其结构依然可以保持稳定,具有较为不错的倍率性能。     

MOFs衍生TMO/C在锂离子电池负极材料的应用

锂离子电池商用负极材料石墨比容量低,难以满足市场需求,金属有机骨架材料（metal-organic framework materials,MOFs）具有可调控的结构、较大的表面积和可调节的孔径,可用作下一代电化学储能器件,引起广泛研究。本文综述了金属（Fe、Co、Zn、Mn、Cu）基金属有机骨架及其衍生物的合成,重点介绍了以金属有机骨架材料为前驱体制备过渡金属氧化物（transition metal oxide,TMO）/C作为锂离子电池负极材料的研究进展,并对其发展方向进行了展望。