张毅
,
杜栓丽
,
程亚军
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.10.005
黏结剂对于硅基锂离子电池性能起着至关重要的作用.提出采用水性、二价多糖化合物海藻酸镁作为黏结剂,提高硅负极锂电性能的思想.研究工作显示,相比常用的羧甲基纤维素钠黏结剂,采用海藻酸镁黏结剂的硅基锂离子电池具有更好的循环性能,在较高电流密度下具有更高的可逆充放电比容量.200 mA/g电流密度下,100次循环后容量仍保持在1500mAh/g左右.在1000mA/g电流密度下,可逆比容量仍然有大约1300mA/g.海藻酸镁黏结剂对于硅负极锂离子电池性能的改善作用可能与二价镁离子对海藻酸盐能够诱导起到交联作用,从而增强其对于硅纳米粒子的黏结有关.研究成果显示海藻酸镁有希望成为一种新型高性能水性硅基锂离子电池黏结剂.
关键词:
水性黏结剂
,
海藻酸镁
,
锂离子电池
,
硅纳米粒子
,
电化学性能
王梅梅
,
潘晶
,
程亚军
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.24.004
以纳米硅粉为硅源,乙酸铜为铜纳米粒子前驱体,双官能团甲基丙烯酸酯单体为溶剂和碳源,利用热引发聚合方法,结合高温氩气气氛煅烧,原位可控合成硅/铜/碳纳米杂化材料,并通过后续不同气氛(空气或者空气结合氢气)、不同温度条件下热处理,进一步调控杂化材料中碳基质含量,达到改善单质硅负极材料循环性能、提高杂化材料导电性能的目的。采用粉末衍射(XRD)、能量弥散 X射线谱图(EDX)、热重分析实验(TGA)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗测试(EIS)以及锂离子电池循环性能测试等方法对杂化材料的结构、结晶、组成、形貌、导电性能以及锂电循环性能进行了较为系统的研究。研究结果表明,单质硅以及单质铜均匀分布在碳基质中；单质铜的形成有效提高了杂化材料的导电性；后期热处理能够进一步调控碳基质含量,从而使得杂化材料初始放电比容量从1156 mAh/g提高到1997 mAh/g,而循环性能得到一定程度保持。
关键词:
硅纳米粒子
,
铜纳米粒子
,
锂离子电池
,
负极材料
,
碳基质
,
丙烯酸酯树脂
姜礼华
,
曾祥斌
,
张笑
,
曾瑜
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00802
通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)法, 以氨气和硅烷为反应气体, P型单晶硅和石英为衬底, 低温下(200℃)制备了含硅纳米粒子的非化学计量比氮化硅(SiNx)薄膜. 经高温(范围500~950℃)退火处理优化了薄膜结构. 室温下测试了不同温度退火后含硅纳米粒子SiNx薄膜的拉曼(Raman)光谱、光致发光(PL)光谱及傅立叶变换红外吸收(FTIR)光谱, 对薄膜材料的结构特性、发光特性及其键合特性进行了分析. Raman光谱表明. SiNx薄膜内的硅纳米粒子为非晶结构. PL光谱显示两条与硅纳米粒子相关的光谱带, 随退火温度的升高此两光谱带峰位移动方向相同. 当退火温度低于800℃时, PL光谱峰位随退火温度的升高而蓝移. 当退火温度高于800℃时, PL光谱峰位随退火温度的升高而红移. 通过SiNx薄膜的三种光谱分析发现薄膜的光致发光源于硅纳米粒子的量子限制效应. 这些结果对硅纳米粒子制备工艺优化和硅纳米粒子光电器件的应用有重要意义.
关键词:
硅纳米粒子
,
SiNx thin films
,
quantum confinement effect
赵庆鹏
,
董旭
,
杲云
,
潘肇琦
玻璃钢/复合材料
本文以氢化铝锂为还原剂在溶液中还原四氯化硅和辛烯三氯硅烷体系,一步合成出辛烯封端硅纳米粒子,采用透射电子显微镜(TEM)表征硅纳米粒子的形貌和尺寸分布,采用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱表征硅纳米粒子的光学性能,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征硅纳米粒子表面基团的化学结构.TEM表明硅纳米粒子的平均粒径为5.07±0.80nm,光学性能表征证明辛烯封端硅纳米粒子具有强烈的光致发光现象,1H NMR和FTIR证明辛烯基团以Si-C键连接在硅纳米粒子表面,为进一步制备核壳型硅纳米粒子和高分子复合型荧光生物材料打下了良好基础.
关键词:
硅纳米粒子
,
表面修饰
,
荧光
姜礼华
,
曾祥斌
,
张笑
,
曾瑜
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00802
通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)法,以氨气和硅烷为反应气体,P型单晶硅和石英为衬底,低温下(200℃)制备了含硅纳米粒子的非化学计量比氮化硅(SiNx)薄膜.经高温(范围500～950℃)退火处理优化了薄膜结构.室温下测试了不同温度退火后含硅纳米粒子SiM薄膜的拉曼(Raman)光谱、光致发光(PL)光谱及傅立叶变换红外吸收(FTIR)光谱,对薄膜材料的结构特性、发光特性及其键合特性进行了分析.Raman光谱表明.SiNx薄膜内的硅纳米粒子为非晶结构.PL光谱显示两条与硅纳米粒子相关的光谱带,随退火温度的升高此两光谱带峰位移动方向相同.当退火温度低于800℃时,PL光谱峰位随退火温度的升高而蓝移.当退火温度高于800℃时,PL光谱峰位随退火温度的升高而红移.通过SiNx薄膜的三种光谱分析发现薄膜的光致发光源于硅纳米粒子的量子限制效应.这些结果对硅纳米粒子制备工艺优化和硅纳米粒子光电器件的应用有重要意义.
关键词:
硅纳米粒子
,
SiNx薄膜
,
量子限制效应
