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TiO2锂电性能及抗腐蚀性能研究

TiO2锂电性能及抗腐蚀性能研究

作者：许州昆明理工大学

学位级别：硕士

TiO是一种被广泛研究的半导体材料,因其成本低容易制备、环境友好等特点得到了十分广泛的应用。TiO作为锂离子电池的负极材料具有很好的电化学活性,具有较高的充放电平台(1.7V),不仅避免了在低电压形成锂枝晶造成安全问题,而且不会在电... 详细信息

TiO是一种被广泛研究的半导体材料,因其成本低容易制备、环境友好等特点得到了十分广泛的应用。TiO作为锂离子电池的负极材料具有很好的电化学活性,具有较高的充放电平台(1.7V),不仅避免了在低电压形成锂枝晶造成安全问题,而且不会在电极表面形成固体电解质膜(SEI膜),因而TiO被认为是一种替代碳负极材料的理想替代品。但实际使用过程中,TiO的放电容量只能达到理论容量的一半,目前主要通过制备各种形貌的TiO纳米材料来提高容量,例如TiO纳米管具有较大的比表面积,能够与电解液充分接触,能有效缩短锂离子的扩散距离,TiO纳米管已成为锂离子电池负极材料的研究热点,但目前仍难以制备管长为微米级别的TiO纳米管,限制了TiO纳米管在锂电池和光催化等领域进一步发展和应用。本论文提出水热法制备TiO纳米管的过程中添加机械外力场,机械外力场在水热反应过程中的搅拌作用提高了溶液中离子的扩散速度和表面化学反应速度,提高了纳米管在溶液中的形成速率,使得纳米管能够在短时间内生长很长,从而成功制备极细超长的TiO纳米管,水热法制备的TiO纳米管在不同温度下退火会得到不同的晶体结构,且不同晶体结构的TiO纳米管具有不同嵌锂机制,本文制备不同温度(400/500/600℃)下退火的极细超长TiO纳米管电极材料,对极细超长TiO纳米管进行表征,并作为电极材料组装成纽扣半电池测试电化学性能。研究发现极细超长TiO纳米管较普通水热法制备的TiO纳米管的锂电性能有很大提升,以500℃退火的锐钛矿相为例,前期研究表明,锐钛矿相的TiO纳米管的容量约为170 mAhg-1,本实验测得极细超长的TiO纳米管锐钛矿相的容量达到220 mAhg-1,100循环后仍然保持205 mAh/g,倍率循环测试下容量仍然保持平稳,没有跳跃式的降低,经过大电流密度冲击后可逆容量仍可以保持初始容量的90%。同时其他晶型的极细超长的TiO纳米管的锂电性能有很大提升。尽管极细超长的TiO纳米管展现出了优秀的嵌锂电化学性能和良好的结构稳定性,但由于理论容量的限制,并不能满足现在电子消费品和电动汽车对高容量高能量密度锂离子电池的发展要求,因此需要掺杂具有高理论容量的材料来提升容量。硅是一种具有高理论容量的材料,理论容量可达4200mAh/g,具有较好的研究应用前景,但硅材料在锂离子的嵌入和脱出过程中会产生剧烈的体积变化,循环过程中极易破损和从电极上脱落,导致容量迅速衰减。本论文提出碳层包覆纳米级硅颗粒形成硅碳复合材料,掺杂于极细超长TiO纳米管,构成三维网状结构的TiO/Si/C复合材料,三维网状结构可以限制硅碳复合结构充放电过程中的体积变化,并且TiO在本身也有容量贡献,从而提升锂电性能,25次循环后容量仍保持在430 mAh/g。可见TiO/Si/C复合材料在结构上具有一定的优异性,但是在倍率循环过程中,由于电流的迅速变化仍会造成一定的结构破坏,后续仍需继续研究。钛表面喷丸纳米化处理,等离子渗或离子注入镍,阳极氧化制备TiO纳米管阵列掺杂具有嵌锂能力的金属氧化物的过程中,发现钛表层双辉等离子渗镍的试样难于被氧化,测试电化学腐蚀性能时发现抗腐蚀性能有所提升,从而对此现象进行了探究。

关键词： TiO2纳米管极细超长 TiO2/Si/C复合材料锂电池电化学

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9Me V电子直线加速器X射线测量

强激光与粒子束 2004年第6期16卷 805-808页

作者：潘清胡和平陈浩刘锡三黎明金晓许州中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

高能工业CT采用 9MeV电子加速器产生轫致辐射 ,利用高能X射线能够有效地穿透物质以及不同物质对射线吸收和散射不同这一原理来检查物体内部缺陷或内部结构。加速器电子束的焦点、X射线的最高能量、X射线剂量及均匀性与工业CT成像的质量... 详细信息

高能工业CT采用 9MeV电子加速器产生轫致辐射 ,利用高能X射线能够有效地穿透物质以及不同物质对射线吸收和散射不同这一原理来检查物体内部缺陷或内部结构。加速器电子束的焦点、X射线的最高能量、X射线剂量及均匀性与工业CT成像的质量和速度密切相关 ;对探测器的电子线路部分进行的X射线屏蔽关系到探测器的使用寿命。X射线测量结果表明 ,所用

关键词： Farmer电离室 LiF热释光剂量计电子直线加速器 X射线剂量

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三谐振高压脉冲变压器理论分析与模拟

强激光与粒子束 2008年第11期20卷 1923-1927页

作者：李名加许州金晓中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院研究生部北京100088

介绍了一种基于空芯变压器的三谐振高压脉冲变压器。通过对三谐振脉冲变压器无损等效电路的理论分析,给出了在回路本征频率为1∶2∶3时,电路各参数的关系及输出电压解析表达式,由此可知在此条件下变压器次级高压绕组上的最大电压与负载... 详细信息

介绍了一种基于空芯变压器的三谐振高压脉冲变压器。通过对三谐振脉冲变压器无损等效电路的理论分析,给出了在回路本征频率为1∶2∶3时,电路各参数的关系及输出电压解析表达式,由此可知在此条件下变压器次级高压绕组上的最大电压与负载电容上最大电压比为0.36∶1。根据理论结果,设计了一组参数进行了电路模拟,证明了理论分析结果的正确性,可用于三谐振脉冲变压器的设计。并模拟了变压器耦合系数、调谐电感、调谐电容、初级电容及负载电容等参数变化对装置输出电压及能量传输效率的影响。由模拟结果可知,调谐电感和调谐电容在-10%-10%范围,初级电容在0-10%范围以及负载电容在-10%-0范围内变化对装置的性能影响不大,该变压器较容易实现工程化。

关键词：高功率微波脉冲功率源三谐振脉冲变压器空芯变压器模拟

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序

微波学报 2014年第S2期30卷 5-6页

作者：许州高功率微波重点实验室中国工程物理研究院复杂电磁环境重点实验室

2014年全国军事微波学术会议、2014年全国电磁兼容学术会议同时于2014年7月21日至25日在湖南常德召开。本次"两会"由中国电子学会微波分会、高功率微波技术重点实验室、中国工程物理研究(简称中物院)复杂电磁环境科学与技术重点实验室... 详细信息

2014年全国军事微波学术会议、2014年全国电磁兼容学术会议同时于2014年7月21日至25日在湖南常德召开。本次"两会"由中国电子学会微波分会、高功率微波技术重点实验室、中国工程物理研究(简称中物院)复杂电磁环境科学与技术重点实验室、总装备部电磁兼容及防护技术专业组、天线与微波技术重点实验室联合主办,由北京理工大学、中国兵工学会复杂辐射场技术与应用专业委员会、微波学报、电波科学学报、湖南华南光电科技股份有限公司。

关键词：电磁兼容中国电子学会中国兵工学会高功率微波光电科技应用专业微波学报学术会议北京理工大学技术重点

吉西他滨联合槐耳颗粒治疗胰腺癌的临床及实验研究

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吉西他滨联合槐耳颗粒治疗胰腺癌的临床及实验研究

作者：许州华中科技大学

学位级别：硕士

一、槐耳清膏对人胰腺癌细胞Panc-1生长及凋亡影响的实验研究目的:探讨槐耳清膏(Extract of Fungi of Huai’er,EFH)在体外对人胰腺癌细胞Panc-1的生长抑制作用及凋亡诱导作用。方法:不同浓度梯度的槐耳清膏与人胰腺癌细胞Panc-1共同... 详细信息

一、槐耳清膏对人胰腺癌细胞Panc-1生长及凋亡影响的实验研究目的:探讨槐耳清膏(Extract of Fungi of Huai’er,EFH)在体外对人胰腺癌细胞Panc-1的生长抑制作用及凋亡诱导作用。方法:不同浓度梯度的槐耳清膏与人胰腺癌细胞Panc-1共同培养,四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法观察人胰腺癌细胞Panc-1生长抑制情况,流式细胞仪(flow cytometer,FCM)检测人胰腺癌细胞Panc-1凋亡发生情况。结果:槐耳清膏对人胰腺癌细胞Panc-1的抑制率随浓度增加而上升,呈一定的剂量依赖性,浓度为3mg/ml时抑制率最大(17.7%)。人胰腺癌细胞Panc-1的凋亡率随着槐耳清膏浓度的增加而增高,当浓度达到3mg/ml时,凋亡率最高为(13.17±1.20)%,且高于6mg/ml组(11.21±0.87)%,差异有显著性(P0.05);第6月时GEM+槐耳组显著高于GEM组(P0.05)。切除者中,a、b、c三组间的复发转移率未见显著差异(P>0.05)。GEM化疗与GEM化疗+槐耳综合治疗在病人1年生存率上的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:GEM化疗联合槐耳治疗,在改胰腺癌客观缓解率、复发转移及生存时间方面无统计学证据,但对化疗血液系统反应、免疫功能及生存质量等方面有显著疗效。

关键词：胰腺癌槐耳清膏生长凋亡吉西他滨槐耳颗粒治疗预后

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射频腔光阴极注入器发射度研究

强激光与粒子束 2002年第3期14卷 465-468页

作者：杨茂荣胡克松李正红黎明许州中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

在激光驱动的光阴极注入器产生的高亮度电子束中 ,空间电荷引起发射度的增长。分析了射频腔中引起发射度增长的因素以及解决这个问题的办法——在射频腔的阴极附近加一个螺旋聚焦磁场进行补偿 ,也给出了补偿后电子束的发射度并和数值模... 详细信息

在激光驱动的光阴极注入器产生的高亮度电子束中 ,空间电荷引起发射度的增长。分析了射频腔中引起发射度增长的因素以及解决这个问题的办法——在射频腔的阴极附近加一个螺旋聚焦磁场进行补偿 ,也给出了补偿后电子束的发射度并和数值模拟结果进行比较 ,实验测试表明 ,所得结果比较符合。

关键词：射频腔光阴极注入器发射度发射度补偿激光驱动高亮度电子束加速器

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金刚石薄膜中二次电子输运的蒙特卡罗模拟

物理学报 2012年第7期61卷 530-535页

作者：李鹏许州黎明杨兴繁中国工程物理研究院应用电子学研究所绵阳621900

本文通过编写的二维MATLAB蒙特卡罗程序,对倍增的二次电子在金刚石薄膜中的输运特性进行了初步模拟.研究表明:二次电子的迁移率对温度和外加电场的大小很敏感,在杂质浓度比较低时(<10^(17)/cm^(-3))受杂质浓度的影响不大.模拟得到的二... 详细信息

本文通过编写的二维MATLAB蒙特卡罗程序,对倍增的二次电子在金刚石薄膜中的输运特性进行了初步模拟.研究表明:二次电子的迁移率对温度和外加电场的大小很敏感,在杂质浓度比较低时(<10^(17)/cm^(-3))受杂质浓度的影响不大.模拟得到的二次电子的饱和速度为1.88×10~7cm/s,无外加电场时的迁移率为3732 cm^2/V·s.同时,通过对二次电子束团在金刚石薄膜中的整体输运特性的模拟,证明了束团电荷密度在应用要求的范围内时,空间电荷力的影响可以忽略不计.

关键词：金刚石薄膜二次电子倍增光阴极蒙特卡罗方法二次电子输运

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X波段大功率耦合腔行波管3维粒子模拟

强激光与粒子束 2009年第10期21卷 1506-1510页

作者：李文君许州黎明周霖杨兴繁中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

为提高行波管的增益和输出波形的稳定性,开展了带高频切断X波段大功率耦合腔行波管的研究工作。以点频7.2 GHz为例,对X波段耦合腔行波管的大信号注波互作用过程进行了3维粒子模拟,该行波管包含一处高频切断及两处微波集中衰减器。数值... 详细信息

为提高行波管的增益和输出波形的稳定性,开展了带高频切断X波段大功率耦合腔行波管的研究工作。以点频7.2 GHz为例,对X波段耦合腔行波管的大信号注波互作用过程进行了3维粒子模拟,该行波管包含一处高频切断及两处微波集中衰减器。数值模拟结果表明:行波管腔数为40、电子束电压为17 kV、电流为0.8 A时,可获得2.0 kW的微波输出功率,增益达23 dB,电子效率达14.7%。

关键词： X波段大功率耦合腔行波管 3维粒子模拟高频切断微波集中衰减器

高增益相对论速调管放大器相位特性的模拟与实验研究

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物理学报 2015年第8期64卷 125-130页

作者：吴洋许州谢鸿全李正红马乔生中国工程物理研究院应用电子学研究所绵阳621900 高功率微波技术重点实验室绵阳621900 西南科技大学理学院绵阳621010

为实现高功率微波的相干功率合成,开展了S波段高增益相对论速调管放大器输出微波相位特性的粒子模拟和实验研究,粒子模拟与实验结果均表明电子回流是影响输出微波相位特性的主要因素.在有效控制电子回流的情况下,实验实现输出微波相位... 详细信息

为实现高功率微波的相干功率合成,开展了S波段高增益相对论速调管放大器输出微波相位特性的粒子模拟和实验研究,粒子模拟与实验结果均表明电子回流是影响输出微波相位特性的主要因素.在有效控制电子回流的情况下,实验实现输出微波相位抖动小于±10°,锁相时间达90 ns.以此计算,若相位抖动在±10°内满足均匀分布,十台该高增益相对论速调管放大器的功率合成效率将大于99%.

关键词：相对论速调管放大器相位特性功率合成回流电子