收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Li_(3.4)Si_(0.4)V_(0.6)O_4-X_nO_m(Li_qYO_p)复合锂离子导体的溶胶凝胶法合成及其导电性的研究

柴玉俊  
【摘要】: 离子导体在材料和能源领域有着广泛的应用前景。由于锂具有较负的电极电势和较轻的重量,可以为电化学器件提供高的电池电压和能量密度,所以锂离子导体高电导率新材料的研究一直是材料研究领域倍受关注的课题之一。 本论文基于复合离子导体具有较高的离子电导率的观点,以具有锂离子可迁移通道结构的Li_(3.4)Si_(0.4)V_(0.6)O_4固溶体作为基质,用不同的氧化物或锂盐为第二相,采用溶胶-凝胶法合成了一系列复合锂离子导体新材料,并对其合成方法、组成-结构-性能关系进行了系统的研究。主要包括以下几个方面的工作: 一、在对研究主题涉及的文献进行分析、综合的基础上,确立了论文的研究体系和研究方法。文献的基本结论是:①对于锂离子导体的研究主要集中在单相化合物、固溶体(等价或异价取代)及少数以单一化合物为基、以Al_2O_3等为第二相的复合体系。研究者所关注的问题是选择新的体系进行研究,以期得到性能更好的锂离子导体材料,这也正是本论文的基本出发点;②复合离子导体中第二相的加入改善了基质的界面结构和导电机制,不仅可以提高基质材料的电导率,还可以在一定程度上改善材料的其它性能,如烧结性能、脆性和机械强度等。因此复合材料的研究是离子导体一个有广阔前景的发展方向;③合成锂离子导体,特别是成分复杂的体系以传统的固相合成法为主,但这种方法需要较高的温度,容易引起锂的挥发,从而造成产物组成的偏移,而且不易得到显微结构均匀的材料。所以有必要探索适合多组分锂离子导体材料的新型合成方法; 二、用改进的溶胶-凝胶法合成了基质Li_(3.4)Si_(0.4)V_(0.6)O_4固溶体的超细粉体和 河北师范大学化学学院106室 均匀、致密的烧结体。在制备过程中系统地研究了各种反应条件如pH值、 SAl;O、络合剂的添加量、老化温度、干燥方式、干凝胶的锻烧方式等对溶胶 “的质量、溶胶-凝胶过程、粉体粒度及烧结体密度等的影响,确定了最佳反应 条件: 三、以Li。石i。。V。。O。固溶体为基质,以不同种类的氧化物或理盐为第二 相,合成了一系列复合理离子导体的超细粉体和均匀、致密的烧结体。研究了 第二相在复合物中的存在状态及其种类和添加量对离子导电性的影响; 四、对常规的溶胶凝胶方法进行了改进:①采用传统的无机聚合物型溶胶 凝胶过程与无机络合物型溶胶凝胶过程相结合的方法,避免了使用大量价格昂 贵的有机醇盐;②用柠檬酸取代常规方法中的HNO3溶解难溶物,同时又作为 金属高子的络合剂和 St(OC。H。)。水解的催化剂,根除了后续处理过程中由于生 成NOZ造成的污染;③改变了干凝胶的假烧方式,选择适当的温度使干凝胶瞬 时自燃分解,大大的缩短了高温处理的时间,从根本上解决了溶胶-凝胶方法 周期长的问题。结果使基质和复合物的制备在比传统的固相反应法低得多的温 度下和比常规的溶胶凝胶法短得多的时间里完成; 五、对基质及复合物的干凝胶、粉体和烧结体进行了IR、DTA、XRD、 SENI及交流阻抗谱表征,研究结果表明:①在溶胶向凝胶的转化过程中同时 存在着正硅酸乙酯自身的聚合作用和柠檬酸盐络合物之间的聚合作用:②干凝 胶向产物粉体的转化在400600C之间进行;③基质Li。。SI。。V。6O。固溶体具有 Li人O3高温导电相结构:④第二相氧化物或埋盐主要以玻璃态的形式存在于烧 结体的晶界,既作为烧结助剂加速了烧结的进程,得到了均匀的、致密的烧结 0 体,同时又使材料的晶界电导率得到提高。对于其它类型的氧化物,它们是通 过改善界面的性能,提高了电导率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 范瑞瑞;李炎;徐流杰;;溶胶-凝胶法制备Al_2O_3超细粉体[J];河南科技大学学报(自然科学版);2011年04期
2 同帜;陈方方;李大川;雷弢;;SiO_2-TiO_2复合膜的制备及表征[J];材料科学与工程学报;2011年04期
3 景向伟;;锂离子导体Li_6 La_2 BaTa_2 O_(12)在潮湿空气中的稳定性研究[J];科学技术与工程;2011年17期
4 王伟国;方前锋;高云霞;郝刚领;马文强;李卫东;;不同烧结条件下Li_5La_3Nb_2O_(12)中锂离子扩散的研究[J];科学技术与工程;2011年21期
5 黄生祥;丁丽;邓联文;胡照文;赵新闻;周克省;;溶胶-凝胶法制备W型Ba_1Co_(0.9)Zn_(1.1)Fe_(16)O_(27)铁氧体及其吸波特性[J];粉末冶金材料科学与工程;2011年04期
6 刘涛;陈倩;赵小如;;退火温度对TiO_2及Nb掺杂TiO_2薄膜的影响[J];西华大学学报(自然科学版);2011年04期
7 邓欣;余倩;刁贵强;李俊;余林;李永峰;;BP网络对溶胶凝胶法合成cryptomelane的优化设计[J];广西大学学报(自然科学版);2011年03期
8 赵宏滨;吴晓燕;李永;沈嘉年;徐甲强;;镁离子掺杂锂离子电池硅酸锰锂正极材料(英文)[J];硅酸盐学报;2011年07期
9 张海捷;;低温溶胶凝胶法制备无机紫外线吸收薄膜[J];广州化工;2011年12期
10 陈亚;王佳伟;陈白珍;范瑞娟;;尖晶石锰酸锂纳米粒子的制备及其电化学性能研究[J];广州化工;2011年12期
11 梁磐仪;陈泉水;马辉;郁兴国;刘晓东;;高包容模拟放射性核素Sr固化技术研究[J];陶瓷学报;2011年02期
12 杨顺毅;王先友;刘子玲;杨秀康;刘黎;王雁生;王国宝;;无水层状钠锰氧正极材料的合成及其锂离子嵌入性能[J];中南大学学报(自然科学版);2011年08期
13 蔡羽;朱金娥;赵胜利;;高分子络合法制备NiO薄膜及其表面形貌[J];金属热处理;2011年08期
14 俞健;廖家轩;金龙;魏雄邦;汪澎;尉旭波;徐自强;;高调谐BST薄膜制备及介电性能研究[J];物理学报;2011年07期
15 郭鸣;杨平雄;;Bi_2Mn_(0.1)V_(0.9)O_(5.35-δ)薄膜的制备与性能研究[J];分析测试学报;2011年08期
16 白爱英;梁伟;;叠层型Cu沉积TiO_2复合薄膜的制备及光学性能[J];稀有金属;2011年04期
17 吕东平;王琳;杨勇;;锂离子电池正硅酸盐正极材料研究进展[J];电化学;2011年02期
18 卢华权;李宁;吴锋;苏岳锋;陈实;包丽颖;汪鑫;;Li-Ni-Mn-O锂离子电池正极材料研究进展[J];有色金属(冶炼部分);2011年07期
19 夏玉静;管自生;贺涛;;Co掺杂ZnO纳米粉体的结构和光学性能[J];西安交通大学学报;2011年07期
20 郭祯;薛岳;;Al_2O_3表面Cu-Ti氧化物薄膜制备[J];中山大学研究生学刊(自然科学.医学版);2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周海鹰;万发荣;叶亚平;;纳米TiO_2薄膜及染料敏化太阳能电池[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
2 王伟国;王先平;高云霞;方前锋;;新型锂离子导体Li_5La_3Ta_2O_(12)的内耗[A];第九届全国固体内耗与力学谱及其应用学术会议论文集[C];2009年
3 季振国;宋永梁;向因;刘坤;王超;叶志镇;;溶胶凝胶法制备禁带宽度可调的Mg_xZn_(1-x)O薄膜[A];TFC’03全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2003年
4 杜丕一;沈鸽;韩高荣;翁文剑;赵高凌;张溪文;;钛酸铅镧薄膜的溶胶凝胶法低温制备及形成研究[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
5 唐电;文仕学;陈士仁;;钌-钛氧化物纳米材料的溶胶凝胶法制备[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
6 郝志显;刘辉;郭彬;张佳伟;甘礼华;徐子颉;陈龙武;;以无机铝盐为前驱体用溶胶凝胶法合成介孔氧化铝[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
7 张震;钟松材;;溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料LiFePO_4[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
8 朱涛;韩高荣;丁子上;;溶胶-凝胶法制备钛酸钡薄膜[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
9 张淑婷;钟利伦;谭国辉;符若文;;载银酚醛基炭气凝胶的溶胶凝胶法制备研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
10 贺振富;郭瑞松;杨正方;袁启明;王红云;;溶胶凝胶法,液相包裹法制备超细ZTM/SiCp复合粉末[A];第四届全国颗粒制备与处理学术会议论文集[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 柳勇;中温固体氧化物燃料电池电解质及相关材料和性能的研究[D];天津大学;2012年
2 田丹碧;负载型纳米催化剂KF/Al_2O_3的制备及其应用研究[D];南京工业大学;2004年
3 朱超;抗近红外/紫外辐射薄膜的研究[D];华中科技大学;2005年
4 李箐;氟/钾纳米羟基磷灰石涂膜的合成及其对牙本质的作用[D];四川大学;2006年
5 贺刚;纳米羟基磷灰石/含氟磷灰石/TiO_2梯度涂层对钛种植体表面改性的研究[D];四川大学;2006年
6 赵清森;CuO/γ-Al_2O_3及其改性催化剂脱硫脱硝性能研究[D];华中科技大学;2009年
7 刘杏;Mg掺杂Ln(Fe,Co)O_3材料的气敏性能及LaFeO_3电子结构的第一性原理研究[D];山东大学;2009年
8 张留学;具有光催化活性的纳米TiO_2复合抗菌纤维的低温制备及性能研究[D];兰州大学;2006年
9 宋鹏;纳米晶钙钛矿型La(Pb)Fe(Co,Ni)O_3的制备及气敏特性研究[D];山东大学;2006年
10 宋秋生;溶胶凝胶法制备聚合物/无机杂化纤维的研究[D];合肥工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柴玉俊;Li_(3.4)Si_(0.4)V_(0.6)O_4-X_nO_m(Li_qYO_p)复合锂离子导体的溶胶凝胶法合成及其导电性的研究[D];河北师范大学;2002年
2 程杰锋;锂离子电池正极材料制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 杨华忠;溶胶凝胶法/电纺法制备硅氧聚合物电纺纤维的研究[D];合肥工业大学;2006年
4 李磊;溶胶凝胶技术提高镍铬合金耐腐蚀性的研究[D];四川大学;2006年
5 黄舸;纳米多孔材料制备及力学相关问题的研究[D];湘潭大学;2002年
6 米裕莲;CM-β-CD(P)-TiO_2杂化材料的制备及其光催化性能研究[D];陕西师范大学;2005年
7 赵勇;富锂层状正极材料Li_(1.2)Cr_(0.4)Mn_(0.4)O_2的制备及其电化学性能的研究[D];武汉大学;2005年
8 曹远美;抗近红外、紫外涂料添加剂的制备和表征[D];华中科技大学;2005年
9 齐娜乔;溶胶凝胶法制备钴掺杂二氧化钛型稀磁半导体及其性能研究[D];浙江大学;2007年
10 陈涛;白光LED用红色荧光粉的研究[D];华中科技大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 文永奋;功能性非织造布前景看好[N];中国纺织报;2004年
2 友艳;北京 攻关不惧“小”课题 有研总院 向“纳米”进军[N];中国有色金属报;2000年
3 姜恩;我国成功制备出核壳结构的碳纳米管[N];科技日报;2009年
4 通讯员 张伦 苏建南 成国堂;海外博士领办纳米新材料公司[N];泰州日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978