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高熵钙钛矿La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.4)Fe_(0.1)Ni_(0.4)Cu_(0.1)O_(3)超级电容器电极材料的设计与性能优化
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作者 张亚鑫 罗东庆 +2 位作者 王菲菲 吕静波 秦增明 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第7期2693-2700,共8页
高熵钙钛矿氧化物因具有良好的结构稳定性和化学多样性,被认为是极具潜力的超级电容器电极材料。本文采用溶胶-凝胶法制备高熵钙钛矿材料La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.4)Fe_(0.1)Ni_(x)Cu_(0.5-x)O_(3)(x=0.1,0.4),探究Ni、Cu不同摩尔比对材... 高熵钙钛矿氧化物因具有良好的结构稳定性和化学多样性,被认为是极具潜力的超级电容器电极材料。本文采用溶胶-凝胶法制备高熵钙钛矿材料La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.4)Fe_(0.1)Ni_(x)Cu_(0.5-x)O_(3)(x=0.1,0.4),探究Ni、Cu不同摩尔比对材料结构和电化学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)测试对材料进行物相表征。结果表明,La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.4)Fe_(0.1)Ni_(0.4)Cu_(0.1)O_(3)具有立方钙钛矿结构,晶粒细小且分布均匀,氧空位含量较高。在3 mol/L KOH电解液中进行电化学测试,当电流密度为1 A·g^(-1)时,La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.4)Fe_(0.1)Ni_(0.4)Cu_(0.1)O_(3)比容量为243 F·g^(-1),相比于传统LaFeO_(3)材料的比容量提升42%。La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.4)Fe_(0.1)Ni_(0.4)Cu_(0.1)O_(3)经过20000次循环充放电(电流密度为5 A·g^(-1))后,比容量保持率仍达98.3%,展现出优异的循环稳定性和长循环寿命。高熵钙钛矿材料具有良好的电化学性能,作为高性能储能材料有巨大应用潜力。 展开更多
关键词 高熵钙钛矿 La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.4)fe_(0.1)Ni_(0.4)Cu_(0.1)O_(3) 超级电容器 电极材料 氧空位 电化学性能
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采用两步固相法配合表面活性剂制备LiMn_(0.7)Fe_(0.3)PO_(4)/C正极材料的研究
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作者 马镰仁 谢红艳 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期39-44,共6页
磷酸锰铁锂复合材料能够兼具磷酸铁锂和磷酸锰锂优点,得到较高的能量密度,但锰铁比过高反而会降低材料的离子电导率和电子电导率。为了提高电导率并降低材料阻抗,采用表面活性剂油酸辅助的两步固相方法,制备了粒径较小、孔隙分布均匀且... 磷酸锰铁锂复合材料能够兼具磷酸铁锂和磷酸锰锂优点,得到较高的能量密度,但锰铁比过高反而会降低材料的离子电导率和电子电导率。为了提高电导率并降低材料阻抗,采用表面活性剂油酸辅助的两步固相方法,制备了粒径较小、孔隙分布均匀且碳包覆薄厚均匀适中的LiMn_(0.7)Fe_(0.3)PO_(4)/C正极材料(LFMP/C-3)。循环充放电测试表明,该材料在1C下放电比容量为119.6 mA·h/g,循环100次后为102.8 mA·h/g,循环效率为88.87%。经倍率测试得出,在0.1C、0.5C、1C、2C、5C和10C倍率下的平均放电比容量分别为141.08、132.70、128.44、105.86、89.10、83.40 mA·h/g,在之后的0.1C倍率下仍能恢复到开始5次的平均水平。循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试表明,LFMP/C-3样品具备较小的极化程度、最低的电荷转移阻抗(139.75Ω/s^(1/2))和较高的锂离子扩散系数(1.46×10^(-14)cm^(2)/s)。结果表明,油酸的加入可获得良好的形貌特征,从而促进锂离子的脱嵌,提高材料的离子电导率和电子电导率,提高磷酸锰铁锂正极材料的电化学性能。 展开更多
关键词 LiMn_(0.7)fe_(0.3)PO_(4)/C 碳包覆 固相法 电化学 正极材料
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ZnO包覆Fe_(0.7)Ni_(0.3)对电磁参数的影响 被引量:9
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作者 王琦 官建国 +2 位作者 王维 刘飚 张清杰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期231-234,共4页
为了降低Fe0.7Ni0.3的介电常数,采用机械合金化方法制备了以ZnO为外壳,具有核壳结构的Fe0.7Ni0.3颗粒,利用SEM、XRD对Fe0.7Ni0.3包覆前后样品的形貌和相组成进行了分析,并用矢量网络分析仪研究了ZnO包覆、ZnO包覆量、包覆时间对Fe0.7Ni... 为了降低Fe0.7Ni0.3的介电常数,采用机械合金化方法制备了以ZnO为外壳,具有核壳结构的Fe0.7Ni0.3颗粒,利用SEM、XRD对Fe0.7Ni0.3包覆前后样品的形貌和相组成进行了分析,并用矢量网络分析仪研究了ZnO包覆、ZnO包覆量、包覆时间对Fe0.7Ni0.3电磁参数的影响.结果表明:ZnO包覆可明显降低Fe0.7Ni0.3的介电常数,同时降低磁导率虚部;磁导率实部随频率先降后升;ZnO包覆量、包覆时间均对Fe0.7Ni0.3的电磁参数有明显影响. 展开更多
关键词 电磁参数 ZnO 机械合金化方法 矢量网络分析仪 介电常数 核壳结构 包覆量 磁导率 SEM 相组成 XRD 时间
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中温固体氧化物燃料阴极La_(0.7)Sr_(0.3-x)Ca_xCo_(0.9)Fe_(0.1)O_(3-δ)粉体的柠檬酸盐法合成及性能
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作者 高文元 孙俊才 +2 位作者 刘莎 李长敏 唐乃岭 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期219-222,共4页
以金属硝酸盐为原料,柠檬酸盐法合成了用于中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(LSC-CF,x=0.05、0.10、0.15、0.20)的前驱体,TG-DSC、XRD和SEM研究了LSCCF的形成过程、晶体结构、粉体形貌、催化性能以及与电... 以金属硝酸盐为原料,柠檬酸盐法合成了用于中温固体氧化物燃料电池阴极材料La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9Fe0.1O3-δ(LSC-CF,x=0.05、0.10、0.15、0.20)的前驱体,TG-DSC、XRD和SEM研究了LSCCF的形成过程、晶体结构、粉体形貌、催化性能以及与电解质的化学相容性,并在空气气氛下用直流四极探针法测试经1 200℃烧结3 h后LSCCF样品从100℃到800℃的电导率。实验结果表明:800℃处理3 h后的LSCCF前驱体可以形成粒度小于20μm钙钛矿结构的粉体,LSCCF样品的电导率随着Ca2+含量的减少而变大,且在500~800℃内均大于500 S/cm。LSCCF粉料可使碳粉的着火点降低14℃并加剧了碳粉的反应。LSCCF阴极与电解质Ce0.8Sm0.2O2具有好的化学相容性。 展开更多
关键词 柠檬酸盐法 La0.7Sr0.3-xCaxCo0.9fe0.1O3-δ 电导率 化学相容性 催化作用
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锂离子电池正极材料LiCo_(0.3)Ni_(0.7-x)Sr_xO_2 的合成及其电化学性能 被引量:8
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作者 钟辉 许惠 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期157-161,共5页
在空气气氛中合成了LiCo0.3Ni0.7-xSrxO2二元掺杂锂离子电池正极材料,研究了不同掺Sr2+量对材料的结构与电化学性能的影响,用XRD、SEM及电性能测试考察了材料的结构、形貌及其电化学性能。结果表明:Sr2+的掺入量对材料的结构与电化学性... 在空气气氛中合成了LiCo0.3Ni0.7-xSrxO2二元掺杂锂离子电池正极材料,研究了不同掺Sr2+量对材料的结构与电化学性能的影响,用XRD、SEM及电性能测试考察了材料的结构、形貌及其电化学性能。结果表明:Sr2+的掺入量对材料的结构与电化学性能影响较大,随着掺Sr2+量的增加,X射线衍射图中材料的特征峰向低角度飘移,晶胞参数a和c增大,晶胞体积增大;电性能测试结果表明:适量的掺Sr2+有利于提高材料中Li+的扩散能力,抑制John Teller效应,降低阳离子混排现象,提高材料的电化学稳定性,当x=0.003,LiCo0.3Ni0.697 Sr0.003O2显示出较优的电化学性能,首次放电容量为162mA·h·g-1,首次放电效率为90.6%;40次循环后其放电容量仍为153mA·h·g-1,容量损失为7%,显示出较好的循环稳定性。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 合成 电化学性能 掺杂
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基于La_(0.6)Ca_(0.4)Fe_(0.7)Sc_(0.1)Ni_(0.2)O_(3-δ)氧电极的可逆固体氧化物电池性能研究 被引量:1
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作者 田云峰 杨偲晨 +7 位作者 李宜桐 章梦云 顾水丹 郑克晴 王鑫鑫 凌意瀚 蒲健 池波 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1638-1646,共9页
本研究制备了10%Sc掺杂的La_(0.6)Ca_(0.4)Fe_(0.7)Sc_(0.1)Ni_(0.2)O_(3−δ)(LCFSN)材料,采用半电池研究了该材料的氧还原催化活性(ORR)和氧析出催化活性(OER),发现LCFSN的ORR催化活性优于OER催化活性。组装了Ni-YSZ((Y_(2)O_(3))_(0.0... 本研究制备了10%Sc掺杂的La_(0.6)Ca_(0.4)Fe_(0.7)Sc_(0.1)Ni_(0.2)O_(3−δ)(LCFSN)材料,采用半电池研究了该材料的氧还原催化活性(ORR)和氧析出催化活性(OER),发现LCFSN的ORR催化活性优于OER催化活性。组装了Ni-YSZ((Y_(2)O_(3))_(0.08)(ZrO_(2))_(0.92))/YSZ/GDC(Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2−δ))/LCFSN全电池并研究了其在燃料电池模式(SOFC)和电解池模式(SOEC)下的电化学性能,电池在800℃以H_(2)为燃料时的最高功率密度可达1.471 W/cm^(2),在750℃,50%H_(2)O和1.3 V热中性电解电压条件下其产氢速率高达627 mL/(cm^(2)·h)。而且电池在100 h的稳定性测试中性能没有衰减,具有良好的稳定性。通过研究,证明了LCFSN是一个具有良好发展前景的氧电极材料。 展开更多
关键词 可逆固体氧化物电池 氧电极 La_(0.6)Ca_(0.4)fe_(0.7)Sc_(0.1)Ni_(0.2)O_(3−δ) 电化学性能 稳定性
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