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纳米结构金属氧化物电子传输层研究进展

太阳能学报 2024年第4期45卷 36-42页

作者：靳迦惠杨鑫炫范琳杨丽丽杨景海王奉友吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室长春130103

总结纳米结构金属氧化物在钙钛矿太阳电池中的应用进展,详细介绍纳米结构金属氧化物(包括二氧化钛、氧化锌和二氧化锡等)作为电子传输材料的实例。此外,对纳米结构金属氧化物电子传输层进行掺杂和界面修饰等方面的研究进展加4个介绍。最... 详细信息

总结纳米结构金属氧化物在钙钛矿太阳电池中的应用进展,详细介绍纳米结构金属氧化物(包括二氧化钛、氧化锌和二氧化锡等)作为电子传输材料的实例。此外,对纳米结构金属氧化物电子传输层进行掺杂和界面修饰等方面的研究进展加4个介绍。最后,对该类电子传输层的未来发展前景进行展望。

关键词：钙钛矿太阳电池光吸收形貌纳米结构电子传输层

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W^(6+)离子的电子碰撞电离研究

物理学报 2024年第12期73卷 136-146页

作者：马莉莉张世平张芳军李麦娟蒋军丁晓彬颉录有张登红董晨钟西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室兰州730070

采用细致能级扭曲波方法计算了W^(6+)离子基态[Kr]4d^(10)5s^(2)4f^(14)5p^(6)和亚稳态[Kr]4d^(10)5s^(2)4f145p^(5)5d^(1),[Kr]4d^(10)5s2^(4)f^(13)5p^(6)5d^(1),[Kr]4d^(10)5s^(2)4f^(14)5p^(5)5f1,[Kr]4d^(10)5s^(2)4f^(13)5p^(6)5f^(1)的电子碰撞单电离(EISI)截面.为了考虑亚稳态离子对电离的贡献,本文采用了3种模型来确定母离子束中处于长寿命能级的比值.与Pindzola和Griffin(1997 Phys.A 561654)的理论结果和Stenke等(1995 ***.B:***.282711)实验结果进行比较,发现在考虑了亚稳态的贡献后本文结果与Stenke等的实验结果吻合得很好.

关键词：钨离子电子碰撞亚稳态直接电离激发自电离

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ZIFs材料对Fe/N/C催化剂氧还原性能的影响

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材料导报 2024年第10期38卷 45-51页

作者：宋冬梅郑秋燕潘廷仙胡长刚同鑫田娟贵州师范大学化学与材料科学学院贵阳550001 贵州省功能材料化学重点实验室贵阳550001

过渡金属/氮/碳(M/N/C)催化剂是替代铂基催化剂用于氧还原反应(ORR)的理想材料。沸石咪唑骨架(ZIFs)材料结合了无机沸石的高稳定性和MOFs材料的高比表面积、高孔隙率及可调孔结构等特点,是制备M/N/C催化剂的优良前驱体。本工作以FeSO4·... 详细信息

过渡金属/氮/碳(M/N/C)催化剂是替代铂基催化剂用于氧还原反应(ORR)的理想材料。沸石咪唑骨架(ZIFs)材料结合了无机沸石的高稳定性和MOFs材料的高比表面积、高孔隙率及可调孔结构等特点,是制备M/N/C催化剂的优良前驱体。本工作以FeSO4·7H2O为铁源,1,10-菲啰啉为氮源,探究不同ZIFs材料对FeN/C-Zx催化剂ORR性能的影响。通过X射线衍射、比表面积和孔径分布测试、透射电子显微镜等对催化剂进行结构表征,使用线性扫描伏安法对催化剂ORR催化活性进行测试。结果表明:FeN/C-Z8催化剂表现出最佳的ORR活性,具有较小的Tafel斜率(64.98 mV/dec)且反应过程是近四电子过程;在经过25000次循环后,FeN/C-Z8催化剂的半波电位仅有20 mV的负移,表现出良好的稳定性。FeN/C-Z8催化剂中存在的Fe3C化合物可有效提高催化剂的催化性能;Zn2+在碳化过程中挥发使FeN/C-Z8催化剂具有较高比表面积(550.09 m2/g)、孔体积(1.36 cm3/g)及丰富的微孔、介孔结构,并促进了过渡金属在ZIFs材料上的均匀分布,使FeN/C-Z8催化剂颗粒较小、分散均匀,这是该催化剂表现出较好的ORR催化性能的可能原因。

关键词：氧还原反应非贵金属催化剂沸石咪唑骨架 FeN掺杂

溶胶-凝胶法制备Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)白光发射荧光粉及其性能

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材料导报 2024年第8期38卷 83-88页

作者：官春艳郑启泾万正环杨锦瑜贵州师范大学化学与材料科学学院贵阳550001 贵州省功能材料化学重点实验室贵阳550001

通过溶胶-凝胶法制备了具有白光发射的Gd_(4)Ga_(2)O_(9):x%Dy^(3+)荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱等对产物的物相结构、形貌、组分和光学性能进行研究... 详细信息

通过溶胶-凝胶法制备了具有白光发射的Gd_(4)Ga_(2)O_(9):x%Dy^(3+)荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱等对产物的物相结构、形貌、组分和光学性能进行研究,并分析了Dy^(3+)掺杂量对样品的影响。XRD结果表明,所制备的样品为Dy^(3+)掺杂的Gd_(4)Ga_(2)O_(9)单斜晶体和少量Ga_(2)O_(3)杂质相的混合物。紫外-可见漫反射光谱结果表明制备的Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)晶体是一种光学带隙为5.29 eV的直接带隙半导体。荧光检测结果表明Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)荧光粉可被属于Gd^(3+)激发带的275 nm紫外光有效激发,并在490 nm和575 nm附近分别发射出属于Dy^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2)和^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)跃迁的蓝色和黄色的强烈光,证实在Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)样品中存在显著的由Gd^(3+)到Dy^(3+)的能量传递发光现象。同时,对其发光机制进行了讨论。样品的发光强度随着Dy^(3+)掺杂量的变化而变化,同时影响着样品的发光颜色,Dy^(3+)掺杂量为1.5%和2%时制备的荧光粉可在紫外光激发下分别发射出CIE色坐标为(0.3362,0.3512)和(0.3381,0.3523)、相关色温为5340 K和5263 K的白色光。研究结果表明Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)是一种潜在的紫外光激发白光发射荧光材料。

关键词： Gd_(4)Ga_(2)O_(9) Dy^(3+)掺杂白光发射荧光性能能量传递直接带隙半导体

1.7μm LD共振泵浦Tm∶YAG单晶光纤激光器

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中国激光 2024年第6期51卷 14-19页

作者：董继飞王剑磊郑昌盛刘坚杜天一陈彬周晶晶张宁王占新赵永光徐晓东王春徐军江苏师范大学江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116 山东大学光学高等研究中心山东青岛266237 同济大学高等研究院物理科学与工程学院上海200092 江苏省先进激光材料与器件国际合作联合实验室江苏徐州221116

单晶光纤(SCF)具有长径比高、比表面积大、散热好等优势,近年来成为高功率激光振荡器及放大器的选择材料之一。采用光线追迹法,模拟分析了泵浦光在Tm∶YAG SCF中的传播模式及强度分布情况。采用1.7μm激光二极管(LD)作为泵浦源进行共振... 详细信息

单晶光纤(SCF)具有长径比高、比表面积大、散热好等优势,近年来成为高功率激光振荡器及放大器的选择材料之一。采用光线追迹法,模拟分析了泵浦光在Tm∶YAG SCF中的传播模式及强度分布情况。采用1.7μm激光二极管(LD)作为泵浦源进行共振泵浦,将模式匹配和泵浦光导波传输结构相结合,实现了Tm∶YAG SCF连续激光运转,在~2.02μm处获得了7.85 W的功率输出,对应入射泵浦功率的斜效率为46.3%。

关键词：激光器固体激光器共振泵浦 Tm∶YAG单晶光纤泵浦导波

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弹性聚合物固态电解质界面膜保护金属锂负极

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2187-2196页

作者：卢微王子豪赵安顺于明希杜米赵雪张文静刘梅冯明吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室吉林师范大学信息技术学院吉林师范大学物理学院

固态电解质界面膜（SEI）的性质直接影响着锂金属电池中金属锂负极的稳定性。本文通过原位紫外光聚合方法构筑了弹性聚合物人工固态电解质界面膜（EP-SEI）保护的金属锂负极。这种EP-SEI具有优异的均匀性、稳定性和弹性，在电池循环中... 详细信息

固态电解质界面膜（SEI）的性质直接影响着锂金属电池中金属锂负极的稳定性。本文通过原位紫外光聚合方法构筑了弹性聚合物人工固态电解质界面膜（EP-SEI）保护的金属锂负极。这种EP-SEI具有优异的均匀性、稳定性和弹性，在电池循环中促进锂离子均匀沉积。这些特性可以抑制锂枝晶的生成，缓冲金属锂负极在循环时的体积变化，有效保护金属锂负极。这种EP-SEI保护的金属锂负极组装的LFP||Li电池和NCM811||Li电池在0.5 C倍率下的最高容量分别可达到164.1 m A·h·g-1和187.1 m A·h·g-1，并稳定循环500圈。

关键词：人工固态电解质界面金属锂负极锂金属电池聚合物高弹性

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透明装甲防护材料及其结构设计与应用评价

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1043-1064页

作者：邵岑张乐王思晴王彤邱凡马庆飞陈浩江苏师范大学物理与电子工程学院江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116 江苏锡沂高新材料产业技术研究院江苏徐州221400

透明装甲是应对未来战争的“光学盾牌”,其具有高光学透明度、高硬度、高强度、可防弹道冲击与爆炸物碎片冲击等特性,被广泛应用于装甲战车、武装直升机、舰船航母等装备平台。目前,世界各军事强国竞相开发出抗弹性能优异的透明装甲,但... 详细信息

透明装甲是应对未来战争的“光学盾牌”,其具有高光学透明度、高硬度、高强度、可防弹道冲击与爆炸物碎片冲击等特性,被广泛应用于装甲战车、武装直升机、舰船航母等装备平台。目前,世界各军事强国竞相开发出抗弹性能优异的透明装甲,但是,透明装甲的防护性能提升与轻量化设计仍面临瓶颈。本文首先对现役透明防护材料的性质进行了详细介绍;重点分析了透明防护装甲的结构设计方案及其损伤机制,并指出了防护性能提升的重点方向;再者介绍了国内外透明防护材料性能考核的评价方法,特别是需要重点考核的项目;最后,对透明装甲的发展方向进行了展望,为新一代透明装甲的结构设计与应用评价提供借鉴。

关键词：透明装甲防护性能轻量化结构设计应用评价

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长余辉陶瓷材料的研究进展

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1065-1081页

作者：周子涵周天元田吻郑欣雨王思晴邱凡陈东顺邵岑康健陈浩张乐江苏师范大学物理与电子工程学院江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116 江苏锡沂高新材料产业技术研究院江苏徐州221400 山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100

长余辉陶瓷具有物理化学性能稳定、余辉亮度高等优势,在应急指示、生物成像、光学存储等领域受到了广泛关注,其中长余辉透明陶瓷凭借其“体积效应”,有利于获得发光均匀性好、亮度高、余辉时间长的长余辉发光,具有较好的发展前景。本文... 详细信息

长余辉陶瓷具有物理化学性能稳定、余辉亮度高等优势,在应急指示、生物成像、光学存储等领域受到了广泛关注,其中长余辉透明陶瓷凭借其“体积效应”,有利于获得发光均匀性好、亮度高、余辉时间长的长余辉发光,具有较好的发展前景。本文回顾了各类长余辉陶瓷特别是长余辉透明陶瓷的国内外研究进展,阐述了长余辉陶瓷的制备工艺及其陷阱深度和余辉性能的调控方式,总结了长余辉陶瓷面临的主要问题并展望了其发展趋势。

关键词：长余辉陶瓷透明陶瓷陷阱深度余辉性能体积效应

锂单离子导电聚合物电解质的制备及界面稳定性

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精细化工 2024年第2期41卷 358-363页

作者：王子阳付茹邹海凤陈卓程琥贵州师范大学化学与材料科学学院贵州贵阳550001 贵州省功能材料化学重点实验室贵州贵阳550001

以苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂(Li STFSI)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGM)和2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯(TFMA)[或甲基丙烯酸八氟戊酯(OFMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)]为单体,合成了3种锂单离子导电聚合物电解质,并将其制... 详细信息

以苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂(Li STFSI)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGM)和2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯(TFMA)[或甲基丙烯酸八氟戊酯(OFMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)]为单体,合成了3种锂单离子导电聚合物电解质,并将其制成了隔膜,组装了CR 2025扣式电池。采用FTIR、SEM、EIS和线性扫描伏安法对隔膜进行了表征,对CR 2025扣式电池进行恒电位间歇滴定法测试。结果表明,合成的电解质膜具有较高的离子电导率(90℃,2.0×10^(-5)S/cm)、较宽的电化学稳定窗口(4.5 V)和高的锂离子迁移数(≈1)。电解质膜拥有较高的锂离子扩散系数(60℃,≥3.7×10^(-9)cm^(2)/s)。经热处理后,电解质膜与锂金属的界面稳定性得到明显提升,这归因于含氟侧链基团在聚合物电解质表面的富集。

关键词：单锂离子导体聚合物电解质隔膜界面稳定性锂离子电池功能材料

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