检索结果-南通市图书馆

尖晶石/钙钛矿结构阴极材料的制备和性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

尖晶石/钙钛矿结构阴极材料的制备和性能研究

作者：陈丽冰中国民航大学

学位级别：硕士

随着化石燃料的不可逆耗尽,能源危机与环境污染成为人类亟待解决的难题,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)以其高效、洁净等特点而受到大量学者的研究。开发热膨胀系数(Thermal Expansion Coefficient,TEC)与电池组件匹... 详细信息

随着化石燃料的不可逆耗尽,能源危机与环境污染成为人类亟待解决的难题,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)以其高效、洁净等特点而受到大量学者的研究。开发热膨胀系数(Thermal Expansion Coefficient,TEC)与电池组件匹配良好、电化学性能优异的SOFC阴极材料是促进其发展的重要途径。其中尖晶石与钙钛矿结构材料分别具备与SOFC电池组件相匹配的TEC和优异的电化学性能,因此本论文对MnCoO(x=1,1.25,1.5),MnCoCuO(x=0.2,0.5,1),Mn-x CuCoO(x=0,0.2,0.5)三个尖系列样品采用甘氨酸-硝酸盐法(Glycine Nitrate Process,GNP)制备,对ABO(A=Sm、Ba,B=Fe、Co)系列样品采用固相反应法制备,并对其物相结构、TEC、电导率、电化学性能进行测试,探究其作为中温固体氧化物燃料电池(Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell,IT-SOFC)阴极材料的可行性。MnCoO(x=1,1.25,1.5)系列样品均形成了尖晶石结构,随着Co含量的增多,尖晶石结构由四方相向立方相转变,TEC增大,界面极化阻抗值降低,单电池输出性能良好。MnCo-x CuO(x=0.2,0.5,1)与Mn-x CuCoO(x=0,0.2,0.5)系列样品均形成了立方尖晶石结构,Cu的适量掺杂使样品的TEC和电导率均升高,电化学催化性能变好,800°C时,MnCoCuO与MnCuCoO的单电池输出功率密度最大值分别达到391,477mW cm。ABO(A=Sm、Ba,B=Fe、Co)系列样品均形成了纯净的钙钛矿结构,与LaSrGaMgO(LSGM)电解质化学相容,Co的掺杂使平均TEC变大,电导率上升,催化活性增强。SBFC样品800°C时的极化阻抗值仅为0.024Ωcm,单电池输出功率密度达到466 mW cm。研究结果显示,制备的四个系列样品均可用作IT-SOFC阴极材料使用,但尖晶石结构系列阴极材料的阻抗较高,可通过掺杂离子相,制备复合阴极进行改善。

关键词：固体氧化物燃料电池尖晶石结构钙钛矿结构阴极材料电化学性能

溶胶—凝胶法制备钙钛矿结构纳米微波介质陶瓷

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

溶胶—凝胶法制备钙钛矿结构纳米微波介质陶瓷

作者：吴飞浙江大学

学位级别：硕士

溶胶-凝胶法在制备陶瓷领域得到广泛应用,主要是因为溶胶凝胶法能够使反应原料之间在分子水平上达到均匀混合,并且能够相对容易获得粒径小,粒度分布均匀的纳米粒子。微波介质陶瓷作为一种用于通信等领域的功能性陶瓷得到深入研究。由于... 详细信息

溶胶-凝胶法在制备陶瓷领域得到广泛应用,主要是因为溶胶凝胶法能够使反应原料之间在分子水平上达到均匀混合,并且能够相对容易获得粒径小,粒度分布均匀的纳米粒子。微波介质陶瓷作为一种用于通信等领域的功能性陶瓷得到深入研究。由于对器件小型化,集成化的要求,所以高介微波介质陶瓷具有很大的研究价值。研究中发现(Ca,Nd)TiO和(Nd,Li)TiO高介微波介质陶瓷均存在烧结温度高,介电损耗大的缺点,所以降低该体系陶瓷烧结温度和提高其微波介电性能进而合成出性能优良、应用稳定的陶瓷是所需解决的关键问题。本文以CaTiO为基体,分别以Nd和Li,Nd取代A位,采用溶胶-凝胶法合成分散性好,粒度小的纳米粒子制备该体系陶瓷,从而研究纳米粒子对微波介质陶瓷性能和结构的影响。本文通过研究发现,通过溶胶-凝胶法制备纳米粒子进而合成陶瓷与固相法合成的陶瓷相比具有如下特点: (一)采用5-10nm左右的纳米粒子合成的(Ca,Nd)TiO陶瓷可以在低于固相法200℃的温度下获得致密的陶瓷相,并且微波介电性能有了很大的提高。研究中发现干凝胶在500℃下热处理两小时可以得到分散性单一,粒径大小为5-10nm左右的纳米粒子。采用该纳米粒子合成(Ca,Nd)TiO陶瓷,可以在1200℃处烧结两小时得到致密陶瓷相,并且晶粒大小分布均匀,大约为1-3μm,并且获得较好的微波介电性能Q×f=25200GHz,ε=90.2。而固相法合成的该体系陶瓷,烧结温度基本在1400℃,并且晶粒分布跨度很大,约1-10μm,陶瓷相中孔隙很多,Q×f约为17200GHz左右。 (二)在溶胶-凝胶阶段成功实现Li-Cu-B对(Ca,Nd)TiO陶瓷掺杂,发现低熔点Li-Cu-B助剂可以有效降低干凝胶主相成相温度,并且在300℃下获得了分布均匀的小尺度纳米粒子。而所得到的陶瓷的烧结温度有了较大程度的降低,但是介电性能并没有受到明显影响。研究中发现干凝胶在300℃下热处理1h可以得到粒径约为10-15nm的纳米粒子。采用该纳米粒子合成的陶瓷可以在1100℃下2h达到致密烧结。SEM照片显示该陶瓷相晶粒呈现规则的六方结构,晶粒约在200nm。介电性能为Q×f=17148GHz,ε=89.63,τ=+239 ppm℃,这几乎达到固相法未添加任何烧结助剂时的微波介电性能。 (三)(Nd,Li)TiO陶瓷A-位有序结构对陶瓷介电性能有很大影响。通过研究发现,溶胶-凝胶法制备纳米粒子继而采用所制备的纳米粒子合成陶瓷,所得到的陶瓷为单一的钙钛矿结构,介电性能为Q×f=8256GHz,ε=86.23,同固相法合成相同结构的陶瓷(Q×f=1350 GHz,ε=68.7)相比有很大的提高。对两种方法合成的陶瓷的微观结构进行表征分析,发现固相法合成的陶瓷在纳米尺度范围内产生明显的相分离现象,即:(Nd,Li)TiO相在纳米尺度范围内分解成(Nd,Li)TiO相以及成“锯齿状”周期对称分布在(Nd,Li)TiO周围的NdTiO相构成一种棋盘状超结构。而采用溶胶凝胶法合成的陶瓷则避免了这种由于A-位Nd和Nd,Li,空位双层有序结构周期性排列而产生的相分离现象,从而使该陶瓷的微波介电性能得到很大提高。所以纳米尺度范围内周期性分布的两相是影响陶瓷介电性能的主要原因。 (四)溶胶-凝胶法制备(1-x)(Ca,Nd)TiO—x(Nd,Li)TiO复合纳米粉体,然后采用纳米粉体合成复合陶瓷,使陶瓷的烧结温度明显降低。研究发现这两种体系的陶瓷在溶胶凝胶阶段复合可以制备出分散性较好的纳米粒子,并且可以在1150℃烧结2h得到致密的陶瓷相。当x=0.6时,谐振频率温度系数达到零,实现了(Nd,Li)TiO对(Ca,Nd)TiO较高的正谐振频率温度系数的补偿,合成出了微波介电性能优良的复合陶瓷Q×f=7114.5GHz,ε=93.43。

关键词：溶胶-凝胶钙钛矿结构纳米粒子介电性能微波介质陶瓷

钙钛矿结构的A（B‘1—yB“y）O3铁电体中散相变的唯象分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

上海科技大学学报 1991年第1期14卷 1-7页

作者：王祥泉雷电

具有类钙钛矿结构有机-无机杂化材料的设计合成及其光电性能研究

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

具有类钙钛矿结构有机-无机杂化材料的设计合成及其光电性能研究

作者：陶克文福建师范大学

学位级别：硕士

具有类钙钛矿结构的有机-无机杂化材料能够在分子水平上结合有机组分和无机组分各自的性能优势,表现出良好半导体特征和热稳定性,以及容易加工和良好的成膜性能等,展现出广阔的应用前景。特别是近年来,三碘化铅甲胺和三碘化铅甲脒等化... 详细信息

具有类钙钛矿结构的有机-无机杂化材料能够在分子水平上结合有机组分和无机组分各自的性能优势,表现出良好半导体特征和热稳定性,以及容易加工和良好的成膜性能等,展现出广阔的应用前景。特别是近年来,三碘化铅甲胺和三碘化铅甲脒等化合物作为吸光层在太阳能光伏领域得到成功应用,从而引起了钙钛矿型功能材料的研究热潮。除了太阳能电池领域以外,有机-无机杂化钙钛矿在其他光电领域也具有非常良好的发展潜力,例如场效应晶体管、发光二极管、激光器和光电探测等。以有机-无机杂化钙钛矿为研究对象,本文选用N-甲基环己胺、异戊胺、N,N-二甲基环己胺和N-甲基1,3-丙二胺等四种有机胺配体,合成了系列具有类钙钛矿结构的化合物,并对化合物的单晶结构、光学性能、介电响应以及半导体光电特性等进行了较系统的研究。(1)基于N-甲基环己胺合成了具有类钙钛矿结构的化合物(CHNHCH)PbBr(1)和(CHNHCH)PbI(2),比热和差示扫描量热(DSC)测试结果表明:两者分别在290 K和254 K附近发生了可逆的结构相变,变温单晶结构分析证实有机阳离子的有序-无序转变是诱导化合物发生相变的主要原因。进一步地,我们将化合物1内的有机胺替换成N,N-二甲基环己胺,获得一例铁电化合物[CHNH(CH)]PbBr(3)。DSC与变温介电谱表明该化合物的居里相变温度(T)为320 K,晶体空间群从P2(TT,顺电相),属于88种铁电相变之一(Aizu符号为222F2)。此外,在居里温度附近观察到明显的热释电效应,自发极化强度约为0.9μC/cm。(2)采用异戊胺作为有机配体,合成多种Ruddlesden-Popper型二维层状钙钛矿化合物(A?)(A)MX,并成功获得了具有单一有机阳离子(n=1)的层状杂化钙钛矿[(CH)CHCHCHNH]PbI(4)以及“混合阳离子”(异戊胺/甲胺,n=2)的双层杂化钙钛矿[(CH)CHCHCHNH](CHNH)PbI(5)。通过化学方法实现了对化合物的光学带隙、导电性和光电响应特性的有效调控,发现化合物5具有更为优异的光电探测性能。此外,我们还利用N-甲基1,3-丙二胺获得Dion-Jacobson型二维层状钙钛矿(CHNHCHCHCHNH)PbBr(6),该化合物表现出优异的光电响应和稳定性,在光电探测、偏振光检测等领域具有潜在的应用价值。(3)以N-甲基1,3-丙二胺为有机配体,与BiI配位八面体组成的无机骨架结合,组装合成具有一维链状类钙钛矿结构的非铅化合物(CHNHCHCHCHNH)BiI(7)。在200 K温度该化合物结晶在极性空间群P2,具有较宽的吸光范围,带隙值约为1.83 eV,采用缓慢降温获得的大尺寸优质单晶表现出较低的阱陷密度(.6×10 cm)和较高的空穴迁移率(.42 cm V s)。基于此化合物组装的晶体器件表现出良好的光电响应特性,特别是对高能X-射线的吸收和探测等领域展现出一定的应用潜力。

关键词：钙钛矿结构有机-无机杂化材料结构相变光电响应

钙钛矿结构BaTiO_3的热物理性能的第一原理研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

广西民族师范学院学报 2012年第3期29卷 39-41页

作者：翟娟李兰英欧阳义芳广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004 广西民族师范学院物理与电子工程系广西崇左532200

运用基于密度泛函的第一原理方法对具有钙钛矿结构BaTiO3的热物理性能进行了计算,得到了BaTiO3的晶格常数、弹性性能和热物理性能,并对电子结构特性进行分析。计算结果表明:计算所得的晶格常数和实验值符合的很好,计算了钙钛矿结构的BaT... 详细信息

运用基于密度泛函的第一原理方法对具有钙钛矿结构BaTiO3的热物理性能进行了计算,得到了BaTiO3的晶格常数、弹性性能和热物理性能,并对电子结构特性进行分析。计算结果表明:计算所得的晶格常数和实验值符合的很好,计算了钙钛矿结构的BaTiO3的单晶弹性常数,并利用Viogt-Reuss-Hill方法获得了多晶的体积模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比以及弹性各向异性比。由B/G的比值可知,钙钛矿结构的BaTiO3呈脆性性质。能带结构和电子态密度的计算表明,钙钛矿结构的BaTiO3是一个具有1.59eV能隙的间隙半导体。利用准谐徳拜模型,计算了该化合物的热熔和热膨胀系数随温度和压强的变化关系。

关键词：钙钛矿结构热物理性质弹性电子结构

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

钙钛矿结构类型功能材料的制备方法概述

延边大学学报（自然科学版） 2008年第2期34卷 117-120页

作者：孙尚梅郑云先延边大学理学院化学系吉林延吉133002

介绍钙钛矿结构类型复合氧化物的组成、结构以及高温固相法、溶胶-凝胶法、水热法、高能球磨法、沉淀法等主要的制备方法.在总结前人研究的基础上,展望了钙钛矿催化剂的制备方法的研究前景.

关键词：钙钛矿结构组成结构制备方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

钙钛矿结构固体氧化物燃料电池阳极材料研究

金属功能材料 2011年第4期18卷 37-41页

作者：许育东陈云帮伍光石敏庞志成于桂洋王丽合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

钙钛矿型氧化物(ABO3)由于其混合导电能力及其在高温氧化还原气氛下具有较好电催化活性和化学稳定性,而且对硫、碳、氧具有良好的容耐性,因此被广泛应用于作为固体氧化物燃料电池的阳极材料。概述了阳极材料的特点及钙钛矿结构的阳极材... 详细信息

钙钛矿型氧化物(ABO3)由于其混合导电能力及其在高温氧化还原气氛下具有较好电催化活性和化学稳定性,而且对硫、碳、氧具有良好的容耐性,因此被广泛应用于作为固体氧化物燃料电池的阳极材料。概述了阳极材料的特点及钙钛矿结构的阳极材料的进展情况,对钙钛矿结构的阳极材料的制备方法及性能进行了总结。

关键词：钙钛矿结构燃料电池阳极材料复合阳极

具有钙钛矿结构的SOFC用电解质材料的最新研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2004年第F10期18卷 272-276页

作者：余小燕吕小红卢明杰朱建国四川大学材料科学与工程学院成都610064

固体氧化物燃料电池(SOFC)是20世纪80年代迅速发展起来的新型发电技术，能量转换效率可高达70％～80％，被称为21世纪最有前途的绿色能源。主要介绍了固体氧化物燃料电池所用钙钛矿结构电解质材料的研究进展，集中讨论了LaGaO3系、(Ba，... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是20世纪80年代迅速发展起来的新型发电技术，能量转换效率可高达70％～80％，被称为21世纪最有前途的绿色能源。主要介绍了固体氧化物燃料电池所用钙钛矿结构电解质材料的研究进展，集中讨论了LaGaO3系、(Ba，Sr)CeO3系和PrGaO3系的结构特性、制备方法、电学性能和应用前景。固体氧化物燃料电池钙钛矿结构电解质材料的发展趋势是：对基质材料进行二元或多元掺杂以形成综合性能更优的复合氧化物；研究和开发与之相适宜的电极材料；进一步提高固体燃料电池的稳定性和能量转换效率。

关键词：电解质材料钙钛矿结构研究进展固体氧化物燃料电池 SOFC 20世纪80年代能量转换效率 LaGaO3 固体燃料电池复合氧化物发电技术绿色能源 21世纪结构特性制备方法电学性能综合性能多元掺杂基质材料发展趋势电极材料

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

微波介质陶瓷和复合钙钛矿结构的研究

武汉理工大学学报 2004年第4期26卷 18-21页

作者：姜从盛武汉理工大学科学与技术处武汉430070

微波介质陶瓷是现代移动通信技术中被广泛应用的关键新材料。分析了微波介质陶瓷的分类和应用 ,讨论了钙钛矿结构的特点和微波介质陶瓷的性能要求 ,提出了复合钙钛矿结构将会在微波介质陶瓷的研究开发领域得到广泛应用。

关键词：微波介质陶瓷钙钛矿结构结构与性能