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稀土元素Gd掺杂CeO_2(111)面储释氧性能的第一性原理研究
被引量:
1
1
作者
常培荣
《原子与分子物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期492-498,共7页
本文采用第一性原理平面波超软赝势方法,研究了Gd掺杂Ce O2改性材料应用于固体氧化物电池电解质时的表面储释氧性能.对比研究了三种表面覆盖率Ce1-xGdxO2(x=0,0.10,0.15)下掺杂元素Gd对Ce O2的晶体结构、电子结构、氧缺陷形成过程以及...
本文采用第一性原理平面波超软赝势方法,研究了Gd掺杂Ce O2改性材料应用于固体氧化物电池电解质时的表面储释氧性能.对比研究了三种表面覆盖率Ce1-xGdxO2(x=0,0.10,0.15)下掺杂元素Gd对Ce O2的晶体结构、电子结构、氧缺陷形成过程以及表面积碳过程的影响.计算给出了相应掺杂比例下的氧缺陷形成能以及晶体表面吸附石墨烯的吸附能;结果表明:随着掺杂量的增大,氧缺陷形成能减小,晶体表面对石墨烯的吸附能增大;分析掺杂前后改性催化材料的电子结构的变化;说明Gd掺杂会导致Ce O2晶体表面结构畸变收缩,有效活化表面氧,同时利用化学平衡原理证明了Gd掺杂后的催化材料可以有效抑制表面碳沉积.从理论的角度解释了Gd掺杂Ce O2改性材料在固体氧化物电解质应用中的优势.
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关键词
gd掺杂ceo2
表面储释氧能力
第一性原理
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职称材料
沉积温度对Gd掺杂CeO_2电解质薄膜生长及电学特性的影响
被引量:
3
2
作者
马小叶
姜雪宁
+3 位作者
孟宪芹
庞胜利
孟昕
张庆瑜
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第5期912-916,共5页
采用反应射频磁控溅射技术,在非晶石英衬底上不同温度下制备了纳米多晶Gd掺杂CeO_2(简称GDC)氧离子导体电解质薄膜,采用X射线衍射仪、原子力显微镜对薄膜物相、晶粒大小、生长形貌进行了表征,利用交流阻抗谱仪测试了GDC薄膜的电学性能....
采用反应射频磁控溅射技术,在非晶石英衬底上不同温度下制备了纳米多晶Gd掺杂CeO_2(简称GDC)氧离子导体电解质薄膜,采用X射线衍射仪、原子力显微镜对薄膜物相、晶粒大小、生长形貌进行了表征,利用交流阻抗谱仪测试了GDC薄膜的电学性能.结果表明,GDC薄膜生长取向随沉积温度而变化:300~400℃时为强(111)织构生长,而500~600℃时薄膜趋于无规则生长;随着沉积温度的升高,薄膜的生长形貌由同一取向的大棱形生长岛转变为密集球形小生长岛;GDC多晶薄膜的电导活化能约为1.3eV,接近于晶界电导活化能值,说明GDC交流阻抗主要源于晶界的贡献;晶界空间电荷效应导致GDC薄膜电导率随晶粒尺寸而变化,晶粒尺寸越小,电导率越大.
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关键词
gd掺杂ceo2
电解质薄膜
反应磁控溅射
薄膜生长
电学特性
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职称材料
题名
稀土元素Gd掺杂CeO_2(111)面储释氧性能的第一性原理研究
被引量:
1
1
作者
常培荣
机构
甘肃农业大学理学院
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期492-498,共7页
文摘
本文采用第一性原理平面波超软赝势方法,研究了Gd掺杂Ce O2改性材料应用于固体氧化物电池电解质时的表面储释氧性能.对比研究了三种表面覆盖率Ce1-xGdxO2(x=0,0.10,0.15)下掺杂元素Gd对Ce O2的晶体结构、电子结构、氧缺陷形成过程以及表面积碳过程的影响.计算给出了相应掺杂比例下的氧缺陷形成能以及晶体表面吸附石墨烯的吸附能;结果表明:随着掺杂量的增大,氧缺陷形成能减小,晶体表面对石墨烯的吸附能增大;分析掺杂前后改性催化材料的电子结构的变化;说明Gd掺杂会导致Ce O2晶体表面结构畸变收缩,有效活化表面氧,同时利用化学平衡原理证明了Gd掺杂后的催化材料可以有效抑制表面碳沉积.从理论的角度解释了Gd掺杂Ce O2改性材料在固体氧化物电解质应用中的优势.
关键词
gd掺杂ceo2
表面储释氧能力
第一性原理
Keywords
gd
doped
ceo
2
Surface oxygen storage/release capacity
First principles
分类号
O561.1 [理学—原子与分子物理]
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职称材料
题名
沉积温度对Gd掺杂CeO_2电解质薄膜生长及电学特性的影响
被引量:
3
2
作者
马小叶
姜雪宁
孟宪芹
庞胜利
孟昕
张庆瑜
机构
大连理工大学三束材料改性国家重点实验室
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第5期912-916,共5页
基金
国家自然科学基金(50502010)
辽宁省自然科学基金(20052179)
文摘
采用反应射频磁控溅射技术,在非晶石英衬底上不同温度下制备了纳米多晶Gd掺杂CeO_2(简称GDC)氧离子导体电解质薄膜,采用X射线衍射仪、原子力显微镜对薄膜物相、晶粒大小、生长形貌进行了表征,利用交流阻抗谱仪测试了GDC薄膜的电学性能.结果表明,GDC薄膜生长取向随沉积温度而变化:300~400℃时为强(111)织构生长,而500~600℃时薄膜趋于无规则生长;随着沉积温度的升高,薄膜的生长形貌由同一取向的大棱形生长岛转变为密集球形小生长岛;GDC多晶薄膜的电导活化能约为1.3eV,接近于晶界电导活化能值,说明GDC交流阻抗主要源于晶界的贡献;晶界空间电荷效应导致GDC薄膜电导率随晶粒尺寸而变化,晶粒尺寸越小,电导率越大.
关键词
gd掺杂ceo2
电解质薄膜
反应磁控溅射
薄膜生长
电学特性
Keywords
gd
doped Ceria electrolyte films
reactive magnetron sputtering
film growth
electrical properties
分类号
O484 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
稀土元素Gd掺杂CeO_2(111)面储释氧性能的第一性原理研究
常培荣
《原子与分子物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
沉积温度对Gd掺杂CeO_2电解质薄膜生长及电学特性的影响
马小叶
姜雪宁
孟宪芹
庞胜利
孟昕
张庆瑜
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
3
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职称材料
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