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La_(0.8)Sr_(0.2)Ga0.8Mg_(0.2-x)Co_xO_(3-δ)电解质材料的合成和表征（英文）

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稀有金属材料与工程 2014年第7期43卷 1600-1604页

作者：阳建君于洁马文会陈秀华马明煜邢洁李蕊昆明理工大学冶金与能源工程学院真空冶金国家工程实验室云南昆明650093 昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650093 云南大学云南昆明650091

分别采用甘氨酸硝酸盐法(GNP)和固相法(SSR)分别制备了La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2-xCoxO3-δ(x=0.05,0.085,0.1),简称LSGMC并通过容忍因子和平均电负性差计算得出LSGMC电解质材料能够形成一种稳定钙钛矿结构。LSGMC电解质材料的非化学计量值... 详细信息

分别采用甘氨酸硝酸盐法(GNP)和固相法(SSR)分别制备了La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2-xCoxO3-δ(x=0.05,0.085,0.1),简称LSGMC并通过容忍因子和平均电负性差计算得出LSGMC电解质材料能够形成一种稳定钙钛矿结构。LSGMC电解质材料的非化学计量值随着Co含量的增加而不断增加,显示出随Co含量增加吸附在LSGMC晶格中的氧减少。固相法制备的LSGMC电解质材料比甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料要致密,而甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料粉末分布范围要窄一些。制备的LSGMC电解质材料具有优良的电导率,在800和750℃分别达到0.217和0.193 S/cm。

关键词：容忍因子平均电负性差钙钛矿结构碘量法非化学计量值

钙钛矿(ABX_3)型结构畸变的几何描述及其应用

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地质学报 2004年第3期78卷 345-351页

作者：秦善王汝成北京大学地质学系造山带与地壳演化教育部重点实验室 100871 南京大学地球科学系成矿作用国家重点实验室 210093

本文讨论了钙钛矿型 (ABX3型 )化合物的容忍因子 (tolerance factor)、八面体扭转 (octahedraltilting)和体积参数 (global param eterization method,缩写为 GPM)等几何参数与钙钛矿型结构及其畸变结构之间的关系 ,并在此基础上对钙钛... 详细信息

本文讨论了钙钛矿型 (ABX3型 )化合物的容忍因子 (tolerance factor)、八面体扭转 (octahedraltilting)和体积参数 (global param eterization method,缩写为 GPM)等几何参数与钙钛矿型结构及其畸变结构之间的关系 ,并在此基础上对钙钛矿 Yb Ni O3的晶体结构以及钙钛矿 Mg Si O3和 Sc Al O3在压力下的结构变化分别进行了理论预测。

关键词：钙钛矿晶体结构容忍因子体积参数法八面体扭转几何参数

Ti^(4+)取代对Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0.95)Zr_(0.15-x)Ti_x]O_(3+δ)陶瓷微波介电特性及晶体结构的影响

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硅酸盐通报 2009年第4期28卷 814-817页

作者：熊钢周东祥李忠明咸宁学院信息工程学院咸宁437000 华中科技大学电子科学与技术系武汉430074

研究了B位Ti4+取代对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15-xTix]O3+δ(0.0≤x≤0.15,CLNZT)陶瓷的微观结构及微波介电特性的影响。当0≤x≤15mol%时,体系为单一钙钛矿相,随Ti4+含量的增加,谐振频率温度系数由-9.4ppm/℃减小到-15.8ppm/℃,而品质因素先增大,x=0.1时,开始下降。分析了谐振频率温度系数(τf)随容忍因子(t)的变化关系。当Ti4+含量为10mol%时,陶瓷微波介电性能为:εr=32.8,Qf=16570GHz,τf=-13.6ppm/℃。

关键词：微波介质陶瓷介电常数品质因素谐振频率温度系数容忍因子

镧系元素(Eu,Ho和Er)掺杂对BiFeO_3粉末晶格结构的影响

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材料导报 2010年第14期24卷 8-10页

作者：郭冬云刘长永王传彬沈强张联盟武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

采用Sol-gel法制备出Bi1-xLnxFeO3(BLnF;x=0、0.05、0.10、0.15、0.20;Ln=Eu,Ho和Er)系列粉末,利用XRD分析了其晶格结构。结合容忍因子的变化分析了3种元素掺杂对BiFeO3晶格结构的影响规律,以及掺杂离子半径变化对BiFeO3晶格结构的影响... 详细信息

采用Sol-gel法制备出Bi1-xLnxFeO3(BLnF;x=0、0.05、0.10、0.15、0.20;Ln=Eu,Ho和Er)系列粉末,利用XRD分析了其晶格结构。结合容忍因子的变化分析了3种元素掺杂对BiFeO3晶格结构的影响规律,以及掺杂离子半径变化对BiFeO3晶格结构的影响趋势。结果表明,在450～550℃烧结可以得到纯相的BiFeO3粉末,烧结温度过高,容易形成Bi2Fe4O9杂相;掺杂量增加,晶格参数减小;掺杂离子半径减小,晶格参数减小;Eu、Ho和Er元素掺杂量低于0.10时,可以得到纯相的BLnF,掺杂量超过0.10后,晶格结构的稳定性变差,容易形成杂相。

关键词： BiFeO3粉末 Sol-gel法晶格结构容忍因子掺杂

(Ca_(1-x)Nd_x)[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0.95)Zr_(0.15)]O_(3+δ)陶瓷微波介电特性

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华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第12期36卷 43-45页

作者：熊钢周东祥龚树萍咸宁学院信息工程学院湖北咸宁437000 华中科技大学电子科学与技术系湖北武汉430074

研究了A位Nd3+取代对(Ca1-xNdx)[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]3+δ(0.0≤x≤0.2,CNLNZ)陶瓷的微观结构及微波介电特性的影响.当0.00≤x≤0.03时,体系为单一钙钛矿相,随Nd3+摩尔分数的增加,品质因素的值先增大,然后因B位l∶2有序度在x=0.02... 详细信息

研究了A位Nd3+取代对(Ca1-xNdx)[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]3+δ(0.0≤x≤0.2,CNLNZ)陶瓷的微观结构及微波介电特性的影响.当0.00≤x≤0.03时,体系为单一钙钛矿相,随Nd3+摩尔分数的增加,品质因素的值先增大,然后因B位l∶2有序度在x=0.02处下降而开始减小.分析了谐振频率温度系数随容忍因子的变化关系.当x=0.03时,陶瓷微波介电性能最佳:相对介电常数为32.7,品质因素为15 880 GHz,谐振频率温度系数为-6.4×10-6/℃.

关键词：微波介质陶瓷介电常数品质因素温度系数谐振频率容忍因子

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铁电钙钛矿的稳定性与玻璃相的影响

压电与声光 2002年第5期24卷 415-417页

作者：张栋杰都有为南京师范大学分析测试中心材料科学实验室南京210097 南京大学固体微结构国家重点实验室南京210093

利用容忍因子和平均电负性力标差值作为钙钛矿稳定性的综合判据能很好说明钙钛矿稳定性。钙钛矿结构形成应满足容忍因子、电价和稳定性因子的条件限制 ,但这些条件是形成钙钛矿结构的必要条件 ,非充分条件。 Si O2 - Al2 O3玻璃相与钙钛... 详细信息

利用容忍因子和平均电负性力标差值作为钙钛矿稳定性的综合判据能很好说明钙钛矿稳定性。钙钛矿结构形成应满足容忍因子、电价和稳定性因子的条件限制 ,但这些条件是形成钙钛矿结构的必要条件 ,非充分条件。 Si O2 - Al2 O3玻璃相与钙钛矿 Ba Ti O3的固溶符合钙钛矿容忍因子和电价限制条件 ,且玻璃含量在 2 5 % (摩尔分数 )以下稳定性因子在 1.2以上 ,因而其形成的复合钙钛矿应能稳定存在 ,这与实际情况不符。另一方面 ,晶格能能很好地解释玻璃相与钙钛矿 Ba Ti O3的固溶使体系的稳定性降低。

关键词：稳定性玻璃相铁电钙钛矿容忍因子

Ca[(Li_(1/3)Nb_(2/3))_(0.95)Zr_(0.15-x)Ti_x]O_(3+δ)陶瓷的微波介电性能

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电子元件与材料 2009年第2期28卷 5-7页

作者：熊钢周东祥龚树萍咸宁学院信息工程学院湖北咸宁437000 华中科技大学电子科学与技术系湖北武汉430074

研究了Zr和Ti复合取代Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15-xTix]O3+δ(0≤x≤0.15,CLNZT)陶瓷B位对其晶体结构及微波介电性能的影响,并分析了谐振频率温度系数τf随容忍因子t的变化关系。当0≤x≤0.15时,CLNZT陶瓷为单一斜方钙钛矿相,随x的增加,... 详细信息

研究了Zr和Ti复合取代Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15-xTix]O3+δ(0≤x≤0.15,CLNZT)陶瓷B位对其晶体结构及微波介电性能的影响,并分析了谐振频率温度系数τf随容忍因子t的变化关系。当0≤x≤0.15时,CLNZT陶瓷为单一斜方钙钛矿相,随x的增加,τf由–9.4×10–6/℃变为–15.8×10–6/℃,而品质因数与谐振频率乘积Q·f值先增大,x=0.10时又开始下降。当x=0.10时,陶瓷具有较好的微波介电性能:εr为32.8,Q·f值为1.66×104GHz,τf为–13.6×10–6/℃。

关键词：无机非金属材料微波介质陶瓷复合取代介电性能容忍因子

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钙钛矿型光电功能材料的能带调控研究

钙钛矿型光电功能材料的能带调控研究

作者：王璐东北大学

学位级别：硕士

近年来,随着人们对能够高效利用太阳能这一绿色可再生能源的愿望日益强烈,各种与太阳能相关的材料和能源转换方式层出不穷。其中,光解水技术和太阳能电池技术是两个太阳能利用中最为典型也最具发展力的方向,在近几年的发展都非常迅速。... 详细信息

近年来,随着人们对能够高效利用太阳能这一绿色可再生能源的愿望日益强烈,各种与太阳能相关的材料和能源转换方式层出不穷。其中,光解水技术和太阳能电池技术是两个太阳能利用中最为典型也最具发展力的方向,在近几年的发展都非常迅速。钙钛矿材料作为光催化发展初级阶段就被应用为光催化剂的一种材料,它本身所具有的特殊结构使其发展潜力仍十分巨大。杂化有机-无机钙钛矿型卤化物太阳能电池的发展虽然只有不到10年的历史,但其能量转换效率已由最初的3.8%快速提升至如今的22%,事实证明这是一种十分值得研究的太阳能电池材料。本文中,出于对钙钛矿型结构的化合物能更好的应用于光催化和太阳能电池的目的,我们进行了如下研究:(1)虽然前人对钙钛矿型光催化材料的电子性质有所研究,但并未对于ABO3型钙钛矿中各个占位元素对能带结构及电子态密度的影响进行系统分析。所以本文中选取ABO3型无机钙钛矿化合物进行基于密度泛函理论的计算和模拟,研究对象包括A位离子为Na、Ca、Sr、Ba的钛酸盐、锆酸盐、锡酸盐和铌酸盐。利用PBE、HSE、B3LYP等方法计算了这12种化合物的电子态密度和能带结构,得到的结果与之前报道的计算和实验结果相符。在此基础上,我们对计算结果进行了分类对比,得到了 A位离子和BO3集团分别对化合物价导带的影响方式,分析了一个具有高效可见光响应的钙钛矿型光催化材料所应具有的元素组成。(2)首先根据上一部分得到的结论,预测一种全新化合物A3GaAs2(A=Na,K,Rb)的结构及其带宽、价导带边的位置等电子性质,再利用PBE、HSE、GW的方法对新化合物的电子性质进行实际计算,最后将预测值与计算值进行对比并得到了相互印证。(3)杂化有机-无机钙钛矿作为太阳能电池的材料,虽然具有较好的光电性能(合适的带隙、高的光吸收率、低的载流子有效质量),但稳定性是这一类材料中最难克服也是最被关注的问题。所以我们基于立方钙钛矿结构建立了碘化铅甲胺的初始模型,其中,我们让C-N键的中心占据A位离子的位置,通过计算C-N不同取向时的能量找到相对稳定结构并进一步优化,通过电子性质计算解释了钙钛矿太阳能电池材料具有高电子输运能力的原因;进而,通过晶格畸变和极性有机阳离子的极化分析,揭示了 Cs掺杂后碘化铅甲胺稳定性和光电性能增强的机制。最后,根据计算所得的杂化碘化铅甲胺能带结构和带宽,可以再次验证第三章的结论。

关键词：第一性原理钙钛矿光催化太阳能电池电子性质容忍因子

掺杂SMM和SFM双钙钛矿结构SOFC阳极材料的制备及其电化学性能研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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掺杂SMM和SFM双钙钛矿结构SOFC阳极材料的制备及其电化学性能研究

作者：罗贵成景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell,SOFCs）作为一种能够将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的全固态装置,因其具有高燃料适用性、高效率和环境友好性,近年来受到世界各国的广泛关注。传统SOFCs镍基阳极虽具有良好的导电性... 详细信息

固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell,SOFCs）作为一种能够将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的全固态装置,因其具有高燃料适用性、高效率和环境友好性,近年来受到世界各国的广泛关注。传统SOFCs镍基阳极虽具有良好的导电性、高催化活性和低成本等优点。但直接使用碳氢化合物燃料,会造成严重积碳和硫中毒等问题。因此需要寻找合适的阳极替代材料。双钙钛矿型阳极（A2BB’O6）具有混合离子-电子电导（Mixed Ion-electron Conductivity,MIEC）、氧化还原稳定性、优异的耐硫性和抗积碳性,被用作直接在碳质燃料上运行的SOFCs替代阳极。但双钙钛矿型阳极存在着电导率不足和催化活性偏低等问题。本论文针对上述问题展开了讨论和研究。（1）首先采用 Sol-gel 法制备Sr2（MgMo）1-x/2MnxO6-δ（SMMMx）（x=0～0.6）阳极粉体,设计了电解质支撑型单电池SMMMx-GDC‖GDC‖YSZ‖GDC‖LSCF+GDC。比较Mn离子的掺杂对SMM材料晶体结构和电化学性能的影响。XRD结果表明:x=0.1、0.2时,在1300℃的空气气氛下能合成双钙钛矿相;经XPS分峰计算Mo5+/Mo6+和Mn3+/Mn4+含量,x=0.2时晶格氧空位浓度和容忍因子t均提高,表明氧离子电导率和晶体对称性都得到提高;SMMM0.2电池的电化学性能最佳,850℃时最大功率密度为224 mW/cm2,极化电阻为0.739 Ω·cm2。综上所述,B位Mn离子的掺入有助于提高SMM材料的电化学性能。（2）为进一步降低SOFCs工作温度,选取GDC替代了 YSZ作为电解质材料,并通过Sol-gel法合成电导率和催化活性更优的Sr2Fe1.5-xMnxMo0.5O6-δ（x=0～0.4）（SFMxM）阳极粉体,设计了 SFMxM-GDC‖GDC‖LSCF-GDC单电池,探究Mn离子在Fe位上掺杂带来的影响。XRD结果显示x=0.1、0.2时,SFMxM在1200℃的还原气氛下合成纯双钙钛矿相;经XPS分峰计算Fe2+/Fe3+和Mo5+/Mo6+含量,x=0.2时,晶格氧空位浓度和容忍因子t均提高,使其氧离子电导率和晶体对称性得到改善;TG-DTA结果表明SFM和SFM0.2M存在相同的失重区域和热效应,都有大量的氧损失为其提供足够的氧空位能力;电池SEM断面显示颗粒尺寸均为亚微米级的SFMxM和GDC相混合均匀,复合阳极呈现三维多孔结构可有效降低气体在电极中的扩散电阻;SFM0.2M电池的电化学性能最佳,800℃时最大功率密度值为192 mW/cm2,且阳极极化阻抗仅为0.049 Ω·cm2;因此B位Mn离子的掺入有助于提高SFM材料的电化学性能。（3）为进一步提高SFM材料的电化学性能,选取A位进行元素掺杂,通过Sol-gel 法合成 Sr2-xGdxFe1.5Mo0.5O6-δ（x=0～0.4）（SGxFM）阳极粉体,设计了SGxFM-GDC‖GDC‖LSCF-GDC单电池,探究A位Gd3+掺杂对SFM材料晶体结构和电化学性能的影响。XRD结果表明SGxFM在1200℃的还原气氛下合成双钙钛矿相,随着Gd3+掺杂量增多,衍射峰发生偏移,破坏了晶体结构;经XPS分峰计算SG0.1FM具有较高的Fe2+/Fe3+、Mo5+/Mo6+比和最大晶格氧空位浓度;随着Gd3+掺杂量的增加,SGxFM材料的容忍因子t值逐渐减小,晶体结构对称性逐渐减弱;TG-DTA结果也显示SG0.1FM有一个最高的氧损失量;通过电池SEM断面可观察复合阳极呈三维多孔结构,其中SGxFM和GDC相混合均匀,可为氢气等的解离、吸附等反应提供足够的TPB反应位点。综合电化学测试得出SG0.1FM阳极材料性能最优,800℃下最大功率密度为264 mW/cm2,阳极极化阻抗仅为0.021 Ω·cm2,表明A位Gd3+掺杂会影响B位元素变价获得可观的氧损失,从而提高电化学性能。

关键词：双钙钛矿结构晶体结构容忍因子催化活性电导率极化阻抗