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锂离子电池高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的研究进展
被引量：
2
1
作者
王昊
贲留斌
+2 位作者
林明翔
陈宇阳
黄学杰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
2017年第5期841-854,共14页
锂离子电池在电子产品市场起着重要作用,而应用于可持续交通领域的高能量密度和功率密度的锂离子电池仍然得到广泛的研究。为了将锂离子电池的能量密度提高至200 W·h/kg以上,以尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4(LNMO)作为正极材料,石...
锂离子电池在电子产品市场起着重要作用,而应用于可持续交通领域的高能量密度和功率密度的锂离子电池仍然得到广泛的研究。为了将锂离子电池的能量密度提高至200 W·h/kg以上,以尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4(LNMO)作为正极材料,石墨作为负极材料的电池是最有希望的方案之一。这种电池具有很多优点,即工作电压高(约4.7 V vs.Li/Li^+)、可用比容量高(约135 mA·h/g)、倍率性能优异、成本相对较低。本文比较了两种空间群的LNMO(无序的Fd-3m和有序的P4~332)在原子尺度的结构差异以及相应的电化学性能差异,并阐述了二者之间的关系。详细报道了LNMO在首周充放电过程(3.5~4.9 V)中局部原子结构(特别是表面区域)。此外,综述了LNMO的合成方法以及对其包覆和掺杂的效果。除了传统的包覆和掺杂,我们报道了用纳米尺寸的TiO_2对LNMO进行表面修饰,结果表明LNMO的表面被TiO_2颗粒覆盖,并且Ti离子掺杂进入到LNMO表面几纳米的区域。此外报道了表面修饰对LNMO在25℃和55℃条件下的电化学循环性能的影响。
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关键词
锂离子电池
LINI0.5MN1.5O4
原子尺度结构
电化学性能
表面修饰
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职称材料
锂离子电池电极材料表界面结构的原子尺度表征
被引量：
1
2
作者
仝毓昕
张庆华
谷林
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期708-717,共10页
锂离子电池充放电过程中,锂离子的传输要穿过多种表面和界面,表界面的性质对电池的功率密度、能量密度、充放电效率、使用寿命、循环稳定性等具有重要的影响。表界面一般具有与体相不同的结构,在原子尺度上直接观察不同电化学状态下电...
锂离子电池充放电过程中,锂离子的传输要穿过多种表面和界面,表界面的性质对电池的功率密度、能量密度、充放电效率、使用寿命、循环稳定性等具有重要的影响。表界面一般具有与体相不同的结构,在原子尺度上直接观察不同电化学状态下电极表界面的结构,有助于从更深层次认识电化学反应机理和性能演化规律,对于改善锂离子电池性能具有重要的指导意义。阐述了球差校正透射电子显微成像技术在研究电极材料表界面结构原子尺度研究中的应用,介绍了特殊的相界面、SEI、表面相变、表面掺杂等,探讨了表界面原子尺度结构与性能的内在关联,提出了改善电池性能的针对性建议,并对锂离子电池未来的发展从提高能量密度、避免固液界面副反应和改善电池性能三个方面进行了展望。
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关键词
锂离子电池电极材料
球差校正扫描透射电子显微镜
表界面原子尺度结构
电化学反应机理
表面相变
相界面
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职称材料
表面等离子体无掩膜干涉光刻系统的数值分析(英文)
被引量：
5
3
作者
董启明
郭小伟
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期558-564,共7页
表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻...
表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻胶折射率,可以获得高曝光度、高对比度的干涉图像.入射波长为431nm时,选择40nm厚的银层,曝光深度可达200nm,条纹周期为110nm.数值分析结果为实验的安排提供了理论支持.
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关键词
干涉光刻
表面等离子体激元
克莱舒曼结构
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职称材料
题名
锂离子电池高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的研究进展
被引量：
2
1
作者
王昊
贲留斌
林明翔
陈宇阳
黄学杰
机构
中国科学院物理研究所
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
2017年第5期841-854,共14页
基金
中科院战略先导专项(XDA01020304)
科技部纳米重大科学研究计划项目(2013CB934002)
文摘
锂离子电池在电子产品市场起着重要作用,而应用于可持续交通领域的高能量密度和功率密度的锂离子电池仍然得到广泛的研究。为了将锂离子电池的能量密度提高至200 W·h/kg以上,以尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4(LNMO)作为正极材料,石墨作为负极材料的电池是最有希望的方案之一。这种电池具有很多优点,即工作电压高(约4.7 V vs.Li/Li^+)、可用比容量高(约135 mA·h/g)、倍率性能优异、成本相对较低。本文比较了两种空间群的LNMO(无序的Fd-3m和有序的P4~332)在原子尺度的结构差异以及相应的电化学性能差异,并阐述了二者之间的关系。详细报道了LNMO在首周充放电过程(3.5~4.9 V)中局部原子结构(特别是表面区域)。此外,综述了LNMO的合成方法以及对其包覆和掺杂的效果。除了传统的包覆和掺杂,我们报道了用纳米尺寸的TiO_2对LNMO进行表面修饰,结果表明LNMO的表面被TiO_2颗粒覆盖,并且Ti离子掺杂进入到LNMO表面几纳米的区域。此外报道了表面修饰对LNMO在25℃和55℃条件下的电化学循环性能的影响。
关键词
锂离子电池
LINI0.5MN1.5O4
原子尺度结构
电化学性能
表面修饰
Keywords
lithium-ion batteries
LiNi0.5Mn1.5O4
atomic
-
scale
structure
electrochemical performance
surface
modification
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
锂离子电池电极材料表界面结构的原子尺度表征
被引量：
1
2
作者
仝毓昕
张庆华
谷林
机构
中国科学院物理研究所
出处
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期708-717,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51522212
51421002
+1 种基金
51672307)
科技部973计划项目(2014 CB921002)
文摘
锂离子电池充放电过程中,锂离子的传输要穿过多种表面和界面,表界面的性质对电池的功率密度、能量密度、充放电效率、使用寿命、循环稳定性等具有重要的影响。表界面一般具有与体相不同的结构,在原子尺度上直接观察不同电化学状态下电极表界面的结构,有助于从更深层次认识电化学反应机理和性能演化规律,对于改善锂离子电池性能具有重要的指导意义。阐述了球差校正透射电子显微成像技术在研究电极材料表界面结构原子尺度研究中的应用,介绍了特殊的相界面、SEI、表面相变、表面掺杂等,探讨了表界面原子尺度结构与性能的内在关联,提出了改善电池性能的针对性建议,并对锂离子电池未来的发展从提高能量密度、避免固液界面副反应和改善电池性能三个方面进行了展望。
关键词
锂离子电池电极材料
球差校正扫描透射电子显微镜
表界面原子尺度结构
电化学反应机理
表面相变
相界面
Keywords
lithium-ion batteries
aberration-corrected scanning transmission electron microscopy
atomic scale surface and interface structure
electrochemical reaction mechanism
the phase transition of
surface
interface
分类号
O646.21 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
表面等离子体无掩膜干涉光刻系统的数值分析(英文)
被引量：
5
3
作者
董启明
郭小伟
机构
电子科技大学光电信息学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期558-564,共7页
基金
The National Natural Science Foundation of China(No.60906052)
文摘
表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻胶折射率,可以获得高曝光度、高对比度的干涉图像.入射波长为431nm时,选择40nm厚的银层,曝光深度可达200nm,条纹周期为110nm.数值分析结果为实验的安排提供了理论支持.
关键词
干涉光刻
表面等离子体激元
克莱舒曼结构
Keywords
Interference lithography
surface
plasmon plortiton
Kretschmann
structure
CLCN: TN305.7 Document Code:A Article ID:1004-4213(2012)05-0558-70 IntroductionThere is a growing interest in exploring new nanolithography techniques with high efficiency,low cost
and
large-area fabrication to fabricate nano
scale
devices for nanotechnology applications.Conventional photolithography has remained a useful microfabrication technology because of its ease of repetition
and
suitability for large-area fabrication[1].The diffraction limit,however,restricts the fabrication
scale
of photolithography[2].Potential solutions that have actually been pursued require increasingly shorter illumination wavelengths for replicating smaller
structure
s.It is becoming more difficult
and
complicated to use the short optical wavelengths to reach the desired feature sizes.Other methods such as electron beam lithography[3],ion beam lithography[4],scanning probe lithography[5],nanoimprint lithography(NIL)[6],
and
evanescent near-field optical lithography(ENFOL)[7] have been developed in order to achieve nanometer-
scale
features.As we know,the former three techniques need scanning
and
accordingly are highly inefficient.In NIL,the leveling of the imprint template
and
the substrate during the printing process,which determines the uniformity of the imprint result,is a challenging issue of this method.ENFOL have the potential to produce subwavelength
structure
s with high efficiency,but it encounters the fact that the evanescent field decays rapidly through the aperture,thus attenuating the transmission intensity at the exit plane
and
limiting the exposure distance to the
scale
of a few tens of nanometers from the mask.In recent years,the use of
surface
-plasmon polaritons(SPPs) instead of photons as an exposure source was rapidly developed to fabricate nano
scale
structure
s.SPPs are characterized by its near field enhancement so that SPP-based lithography can greatly extend exposure depth
and
improve pattern contrast.Grating-assisted SPP interference,such as SPP resonant interference nanolithography[8]
and
SPP-assisted interference nanolithography[9],achieved a sub-100nm interference pattern.The techniques,however,are necessary to fabricate a metal grating with a very fine period
and
only suitable for small-area interference.To avoid the fabrication of the metal grating,a prism-based SPP maskless interference lithography was proposed in 2006,which promises good lithography performance.The approach offers potential to achieve sub-65nm
and
even sub-32nm feature sizes.However,the
structure
parameters are always not ideal in a real system.One wants to know how much influence the parameter variations have on the pattern resolution
and
what variations of the parameters are allowed to obtain an effective interference.Thus,it is necessary to explore the parameter spaces.1 SPP maskless interference lithography systemThe SPP maskless interference lithography system is shown in Fig.1.A p-polarized laser is divided into two beams by a grating splitter,
and
then goes into the prism-based multilayer system.Under a given condition,the metal film can exhibit collective electron oscillations known as SPPs which are charge density waves that are characterized by intense electromagnetic fields confined to the metallic
surface
.If the metal layer Fig.1 Schematic for SPP maskless interference lithography systemis sufficiently thin,plasma waves at both metal
interface
s are coupled,resulting in symmetric
and
antisymmetric SPPs.When the thickness h of metal film,dielectric constant ε1,ε2,ε3 of medium above,inside,below the metal film are specified,the coupling equation is shown as followstanh(S2h)(ε1ε3S22+ε22S1S3)+(ε1ε2S2S3+ε2ε3S1S2)=0
分类号
TN305.7 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锂离子电池高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的研究进展
王昊
贲留斌
林明翔
陈宇阳
黄学杰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
2017
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
锂离子电池电极材料表界面结构的原子尺度表征
仝毓昕
张庆华
谷林
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
表面等离子体无掩膜干涉光刻系统的数值分析(英文)
董启明
郭小伟
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
5
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