多功能材料已被确定为开发低功耗技术的关键组成部分。在这方面,过渡金属氧化物已成为理论和实验研究的新焦点,因为它们具有可调的铁电性、磁性、巨磁电阻、多铁性和超导性,这些特性源于结构、电子和磁相关性的微妙相互作用 [1, 2]。如果异质结构中的至少一种组成化合物是过渡金属氧化物钙钛矿,也可以赋予其新功能。[3–6] 在宽带隙绝缘体 LaAlO 3 和 SrTiO 3 (STO) 的界面附近证实了二维金属态 (2DES),它还具有超导性 [7–9] 和大范围可调的 Rashba 自旋轨道耦合 [10],为自旋电子学创造了良好的机会 [11, 12]。此外,对几种ATiO 3 钙钛矿(A=Sr、Ba、Ca)和KTaO 3 的裸露或封盖表面的ARPES测量发现了受限的2DES[13–15];对于STO,提出了磁性迹象,并做出了拓扑状态的理论预测[16–18]。对于先验非极性材料,例如STO和CaTiO 3 (CTO),实验证据表明位于表面附近的氧空位提供了形成金属态的导带载流子[19–22]。块体CTO是绝缘体,带隙为3.5 eV[23]。低于1300 K,氧八面体的大角度旋转和倾斜迫使CTO变为正交结构[24],具有旋转角(φ=9°)和倾斜角(θ=12°)[25]。缺氧的 UHV 清洁 (001) 表面的 ARPES [21, 22] 光谱揭示了低于费米能级 EF 约 1.3 eV 的带内态和三个占据能带,构成 2DES。第一和第三个能带在布里渊区 (BZ) 中心 Γ 附近具有主导的 d xy 特征。第二个能带为
使用 Mn3O4 八面体制备的 Si 掺杂 LiMn2O4 正极材料增强的 LiBs 电化学性能 朱甘 1、秦明泽 1、吴婷婷*、赵孟远、沈燕生、周宇、苏悦、刘云航、郭美梅、李永峰、赵洪远 * 河南科技学院机电工程学院先进材料与电化学技术研究中心,新乡 453003,中国 * 电子邮件:wtingtingwu@163.com (T. Wu),hongyuanzhao@126.com (H. Zhao) 收到:2022 年 3 月 8 日/接受:2022 年 3 月 28 日/发表:2022 年 4 月 5 日 我们提出了一种 Si 掺杂和八面体形貌的共同改性策略来提高 LiMn2O4 的电化学性能。以Mn3O4八面体为锰前驱体,SiO2纳米粒子为硅掺杂剂,采用高温固相法制备了Si掺杂的LiMn2O4样品(LiSi0.05Mn1.95O4八面体)。XRD和SEM表征结果表明,Si4+离子的引入对LiMn2O4固有的尖晶石结构没有产生实质性影响,LiSi0.05Mn1.95O4八面体呈现出相对均匀的粒径分布。在1.0C循环下,LiSi0.05Mn1.95O4八面体比未掺杂的LiMn2O4表现出更高的初始可逆容量。经过 100 次循环后,LiSi 0.05 Mn 1.95 O 4 八面体表现出更好的循环稳定性,容量保持率高达 94.7%。此外,LiSi 0.05 Mn 1.95 O 4 八面体表现出良好的倍率性能和高温循环性能。如此好的电化学性能与 Si 掺杂和八面体形貌的协同改性有很大关系。关键词:LiMn 2 O 4 ;硅掺杂;八面体形貌;Mn 3 O 4 八面体;电化学性能 1. 引言
图 1 . (a) Na 1-x K x NbO 3 铁磁体(x=0、0.16、0.42、0.52、0.63、0.82、1)的实验总原子 PDF。箭头强调了 KNN 及其成分的局部和平均结构的细微(红色箭头)和明显(蓝色箭头)演变。 (b) PDF 的低 r 区域表明存在相当刚性的 Nb-O 6 八面体(PDF 峰在约 1.9 Å 处,标记为单个八面体),碱金属原子的位置顺序随 K 百分比增加(PDF 峰在约 2.8 Å 处,标记为两个八面体和附近的碱金属原子),相邻八面体中心的 Nb 原子之间的距离几乎没有变化(PDF 峰在约 4 Å 处,标记为角共享八面体),以及包括八面体倾斜在内的次近邻原子相关性的细微演变(PDF 峰在约 6.9 Å 处,标记为 4 个倾斜八面体)。(c)PDF 的高 r 区域表明与母体化合物相比,KNN 中的结构相干性范围有限(参见各自 PDF 的加速衰减,其中原子间距离用红色虚线标出)。
在八面体配合物中,金属离子位于中心,配体位于六个角。图中,方向 x、y 和 z 指向八面体的三个相邻角。eg 轨道(dx 2 -y 2 和 dz 2 )的叶瓣指向 x、y 和 z 轴,而 t 2g 轨道(dxy、dzx 和 dyz)的叶瓣指向轴之间。因此,六个配体沿 x、yz、-x、-y 和 –z 方向的接近将使 dx 2 -y 2 和 dz 2 轨道(指向配体)的能量增加,远大于使 dxy、dzx 和 dyz 轨道(指向金属-配体键轴之间)的能量增加。因此,在八面体场的影响下,d轨道分裂为能量较低的三重简并轨道和能量较高的双重简并轨道。这两组轨道之间的主能级取为零,称为重心。这两个轨道之间的分裂称为晶体场分裂。稳定度为0.4 Δ o ,不稳定度为0.6 Δ o 。
我们在Co K-边缘上呈现理论XANES光谱,并结合DFT+U计算,以研究CO 3 O 4正常尖晶石的电子和磁性特性和镍掺杂系统CO 3 -x Ni X O 4。已经考虑了镍掺杂系统的两种配置:一个镍原子分别替换为四面体和八面体钴的配置。CO K-GEDGE-XANES频谱在CO 3 O 4正常尖晶石中显示了两个预峰,而在掺杂系统的情况下只观察到一个预峰。我们将掺杂系统中一个预峰的失望归因于向四面体钴3 d空状态的高能转移。我们证明,镍掺杂导致四面体钴的氧化态略微增加,而八面体钴的氧化态几乎保持不变。此外,镍在代替八面体钴时会产生磁化,并有助于渲染Co 3 O 4一个半金属系统,而当镍替代四面体钴时,这种磁化会降低。
使用十二烷基硫酸钠(SDS)和高纯度分析级硝酸盐,通过化学共沉淀法在控制温度下合成磁钴铁素纳米颗粒(NP)。合成的材料的特征是研究的X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外辐射(FTIR)技术。样品在850 0 c烧结5H。X射线衍射分析证实了用公式AB 2 O 4的单相立方尖晶石结构的形成。在四面体(A位点)和八面体(a-o,b-o)上的晶格常数,X射线密度,结晶石大小,位置半径(R a,r b),键长(A-O,B-O)上的四面体(A位点)和八面体(b site)在样品中计算出来。晶格常数和结晶石尺寸分别为8.361 A 0和27 nm。FTIR光谱在四面体和八面体部位分别在400 cm -1和800 cm -1的范围内显示了两个强吸收带。SEM研究表明,平均晶粒尺寸为0.25 µm,几乎是球形形状的微结构钴铁氧体纳米粒子。关键字:化学合成,纳米颗粒,结晶石大小,XRD,FT-IR,SEM。1。简介:铁磁性材料含有一种称为铁氧体的氧化铁。铁素体具有一个立方尖晶石相,具有通用式AB 2 O 4,其中A是二价金属离子,例如Ni,Zn,Mn,Mn,Cu,Ca,Ca,Co,Mg,Mg和B是Fe,Sm,sm,sm,gd,la,ce,等等的三价金属离子。该结构中氧离子的排列提供了四面体(a)和八面体(b)位点。许多阳离子优先占据了其中一个位置。居住在8个四面体和16个八面体位置的阳离子在铁氧体的独特特征中具有重要作用。由于现代社会不断增长的需求,铁矿的微波特性现在需求很高。钴铁矿是微波工业中最常使用的材料,因为它们的高化学稳定性,机械品质,低成本和易于制造。他们的一般化学公式(AB 2 O 4)具有逆尖晶石结构,其一半占据了四面体A位点的铁离子,其余的以及钴离子,分布在八面体B点上。钴
摘要:Lini 0.5 Mn 1.5 O 4(LNMO)阴极的长期电化学循环寿命(LES)(LES)和对细胞衰竭机制的知识不足是雄辩的致命弱点对实际应用的雄辩,尽管它们具有较大的承诺,可以降低lithium-ion Batteries的成本(Libs)。在此,提出了一种工程的工程策略-LE界面以增强LIBS的循环寿命。通过简单的slot-slot-die coating,通过离子 - 电子(Ambiall)混合陶瓷 - 聚合物 - 聚合物电解质(IECHP)将阴极活性颗粒与LE之间的直接接触通过将溶胶 - 凝胶合成截短的八面体形的LNMO颗粒封装。IECHP覆盖的LNMO阴极显示出250个循环的能力逐渐衰减,1000次充电循环后的容量降低了约90%,显着超过了未涂层的LNMO阴极的能力(在980个周期后的〜57%)中,在1 m lipf 6中,ec in in 1 m lipf 6 in 1 m lipf 6 in in 1 m lipf 6 in in 1 c in in 1 cy n in 1 m lipf 6 in in ec:Dmc:通过聚焦离子束扫描电子显微镜和飞行飞行时间二级离子质谱法检查了两种类型的阴极之间的稳定性差异。这些研究表明,原始的LNMO在阴极表面产生不活动层,从而减少了阴极和电解质之间的离子转运,并增加了界面电阻。IECHP涂层成功克服了这些局限性。因此,目前的工作强调了IECHP涂层的LNMO作为1 M LIPF 6电解质中的高压阴极材料的适应性,以延长使用。拟议的策略对于商业应用来说是简单且负担得起的。
八面装有湿度传感器的墙壁中的两面墙壁的相对湿度测量结果与 MOIST 预测结果非常吻合。另外两面墙壁的相对湿度测量结果无法与 MOIST 进行比较,因为这些墙壁
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