Please wait a minute...
欢迎访问《人工晶体学报》官方网站,今天是 分享到:

当期目录

    2022年 第51卷 第2期
    刊出日期:2022-02-15
    研究论文
    ZnGeP2晶体中的晶格振动模拟与光谱分析
    赵鑫, 谢华, 方声浩, 庄巍, 叶宁
    2022, 51(2):  185-192. 
    摘要 ( 191 )   PDF (3109KB) ( 187 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    ZnGeP2晶体在9~10 μm的光学吸收限制了其在中远红外波段的应用,该波段吸收与其晶格振动有关。本文通过理论计算与实验相结合的方法,解释了晶体红外截止边和9 μm附近吸收峰的物理机制。通过布里奇曼法生长出ZnGeP2单晶,并测试生长得到的ZnGeP2晶体的变温拉曼光谱和变压拉曼光谱,基于第一性原理方法计算了ZnGeP2布里渊区中心的振动频率,并计算了不同压力下晶体的晶格常数和拉曼位移峰的位置。实验结果与理论计算结果表明:温度升高使得其振动模发生红移,且振动模强度减弱,半峰全宽变大,而压力增大则会引起ZnGeP2晶体振动模发生蓝移,振动模强度减弱,半峰全宽变大。
    砷锗镉晶体的生长和变温霍尔效应研究
    李佳樨, 熊正斌, 肖骁, 刘心尧, 余孟秋, 陈宝军, 黄巍, 何知宇
    2022, 51(2):  193-199. 
    摘要 ( 166 )   PDF (3145KB) ( 165 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用温度振荡法和改进的布里奇曼法进行了CdGeAs2多晶合成与单晶生长,生长出ϕ28 mm×65 mm完整无开裂的CdGeAs2单晶体。用金刚石外圆切割机切割出CdGeAs2晶片,采用X射线衍射(XRD)和X射线能量色散谱仪(EDS)对合成的多晶粉末和切割出的晶片进行表征。结果表明,合成产物为单相四方黄铜矿结构的CdGeAs2多晶,晶片的原子百分比接近于理想化学计量比。经傅里叶变换红外分光光度计测试发现,初生长的CdGeAs2晶体在11.3 μm处的吸收系数为0.117 cm-1,经过拟合计算得出禁带宽度为0.52 eV。通过变温(110~300 K)霍尔效应测试表明,CdGeAs2晶体在110~300 K温度范围内都为p型导电,载流子浓度pH和霍尔系数RH随温度的升高分别升高和下降,而霍尔迁移率μH几乎不变。拟合计算出晶体中受主电离能EA=0.305 eV,并进一步分析了生长晶体中可能存在的受主缺陷。
    多孔坩埚温度梯度法生长Ho,Y∶CaF2晶体及其光谱性能
    董建树, 王庆国, 徐军, 薛艳艳, 王无敌, 曹笑, 唐慧丽, 吴锋, 罗平
    2022, 51(2):  200-207. 
    摘要 ( 165 )   PDF (7234KB) ( 245 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用自主设计改造的温梯炉,成功生长了不同浓度Ho3+、Y3+掺杂的CaF2及SrxCa1-xF2晶体,晶体尺寸约为ϕ15 mm×55 mm,生长周期约为6 d,能够实现7种不同浓度晶体的同步生长,并选取其中的4%(原子数分数)Ho,4%Y∶CaF2晶体进行分析,吸收测试表明,该晶体448 nm和643 nm处吸收峰的吸收截面分别是1.13×10-20 cm2和0.84×10-20 cm2, J-O理论分析得到了晶场强度参数Ωt(t=2、4、6)、辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。在448 nm氙灯激发下,经计算得到该晶体在546 nm、650 nm 和752 nm处的发射截面分别为10.450×10-21 cm2、8.737×10-21 cm2和5.965×10-21 cm2,测得5F45F5能级的寿命分别为33.5 μs和17.7 μs。在640 nm LD泵浦激发下,经计算得到该晶体2 031 nm处发射截面为5.375×10-21 cm2,2 847 nm处发射截面为10.356×10-21 cm2,测得5I75I6 能级的寿命分别为4.37 ms 和1.85 ms。以上结果表明,多孔坩埚温梯法能够大大提高激光晶体稀土离子掺杂浓度筛选的效率,加快新型激光晶体材料的研发速度。
    PVT法同质外延制备大尺寸Al极性氮化铝晶体生长工艺及其表征分析研究
    李哲, 张刚, 付丹扬, 王琦琨, 雷丹, 任忠鸣, 吴亮
    2022, 51(2):  208-215. 
    摘要 ( 223 )   PDF (6954KB) ( 216 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文基于自主设计的氮化铝生长炉,开展了四组不同工艺条件下Al极性面氮化铝籽晶同质外延生长氮化铝单晶的生长特征及其结晶质量表征研究。研究发现:不同工艺条件下生长的晶体的拉曼图谱E2(high)特征峰峰位表明,晶体内部均存在较小的拉应力;在坩埚顶部在相对较高温度2 210 ℃、坩埚底部与顶部温差42 ℃的低过饱和度生长条件下,晶体表面光滑,呈现阶梯流生长形貌,并具有典型的氮化铝单晶生长习性面,晶体初始扩张角大于40°,高分辨率X射线衍射(HRXRD)测得0002、1012反射摇摆曲线及拉曼光谱检测结果表明,该条件下生长的氮化铝晶体结晶质量优异,并可实现快速扩径。基于该生长条件,通过外延生长后成功获得尺寸ϕ45~47 mm的氮化铝单晶锭,相关表征结果表明生长的氮化铝晶体具有优越的结晶性能。
    基于锑烯纳米片的被动调Q激光器
    洪弘, 周貌, 陈鸿玲, 张沛雄, 李真, 尹浩, 陈振强
    2022, 51(2):  216-221. 
    摘要 ( 102 )   PDF (5223KB) ( 40 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了探索二维材料作为被动调Q激光器的可饱和吸收体的更多可能性,利用预研磨液相剥离法(LPE)制备出锑烯纳米片,并借助拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、UV-Vis-NIR分光光度计对样品的物相组成、微观结构及吸收性能进行表征。将锑烯纳米片作为可饱和吸收体首次在1.3 μm发射波长的Nd∶GYAP全固态激光器实现被动调Q,其最短脉冲宽度为589 ns,重复频率为424 kHz,峰值功率为1.14 W,平均输出功率为284 mW,最大单脉冲能量为669.43 nJ。实验证明了锑烯纳米片具有在近红外区域作为全固态调Q激光器的可饱和吸收体的潜力。
    金刚石衬底上GaN HEMT沟道温度建模:各向异性且非均匀热导率的影响
    李姚, 郑子轩, 蒲红斌
    2022, 51(2):  222-228. 
    摘要 ( 173 )   PDF (6309KB) ( 158 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了改善GaN HEMT的自热效应,集成高热导率的金刚石衬底有助于增强器件有源区的热量耗散。然而,化学气相淀积(CVD)生长的多晶金刚石(PCD)具有柱状晶粒结构,导致了各向异性的材料热导率,且其热导率值与生长厚度有关。为此,通过建模金刚石生长过程中晶粒尺寸的演变过程,计算了金刚石沿面内和截面方向的热导率。基于该PCD热导率模型,利用计入材料非线性热导率的GaN器件热阻解析模型,计算得到了GaN HEMT沟道温度的波动范围,并分析了其与器件结构(栅长、栅宽、栅间距、衬底厚度)和功耗的依赖关系。最后,通过与有限元(FEM)仿真结果对比,分区域提取了GaN HEMT器件中PCD衬底的有效热导率,分别为260~310 W/(m·K)和1 250~1 450 W/(m·K)。本文的计算为预测金刚石衬底上GaN HEMT器件的沟道温度提供了快速、有效的方法。
    基于贝叶斯参数优化的无模型自适应硅单晶直径控制
    林光伟, 王珊, 张西亚, 彭鑫, 高俊伟, 高德东
    2022, 51(2):  229-241. 
    摘要 ( 132 )   PDF (8246KB) ( 126 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    直拉硅单晶的生长过程涉及多场多相耦合与复杂的物理化学变化,其中工艺参数的波动是导致晶体直径不均匀的重要原因,如何实现工艺参数的控制以获得理想的、均匀的晶体直径具有重要的研究意义。本文分析现有控制方法存在不稳定以及控制效果不佳的问题后,提出基于贝叶斯参数优化的无模型自适应控制模型来控制硅单晶生长过程中的晶体直径。首先以坩埚上升速度与加热器的功率作为控制输入参数,晶体直径作为输出,搭建无模型自适应控制模型,并分析算法的稳定性。其次将控制模型进行仿真实验,发现硅单晶直径控制模型中不同的超参数设定会影响控制过程的迭代次数以及控制效果。最后,利用贝叶斯优化超参数的取值范围,并进行最终的仿真实验,结果表明,经贝叶斯参数优化后的控制模型计算快、迭代次数少,输出的晶体直径稳定,同时将生长工艺参数控制在实际生产要求范围内。因此,基于贝叶斯参数优化的无模型自适应控制实现了硅单晶直径均匀稳定的有效控制,具有结合工程背景的实际应用前景。
    二维连接板式声子晶体低频带隙仿真研究
    李天杰, 顾云风, 伍根生
    2022, 51(2):  242-247. 
    摘要 ( 96 )   PDF (2829KB) ( 38 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了能够控制低频噪声,设计了一种二维连接板式声子晶体。运用有限元法计算了该结构的色散曲线及位移场。结果表明,所设计结构在29.37~354.07 Hz存在带隙。与文献模型相比,该结构的起始频率更低,带隙更宽,说明连接板结构声子晶体更容易获得低频带隙。通过位移场的振动模态分析,并结合质量-弹簧模型,解释了带隙产生的原因。在此基础上,讨论了连接板宽度和硅橡胶包覆层开孔半径大小对带隙的影响,随着连接板的宽度减小以及硅橡胶包覆层上孔的半径减小,该结构的带隙逐渐变宽。
    方形晶格夹层板减振性能仿真与优化
    靳奉华, 郭辉, 孙裴, 袁涛, 郑立辉, 王岩松
    2022, 51(2):  248-255. 
    摘要 ( 82 )   PDF (6350KB) ( 24 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用显式有限元方法,以传输损耗系数(TLC)为评价指标,研究了以钢为边界、铜和硅橡胶交替填充的方形晶格夹层板的减振性能,分析了方形填充尺寸对结构减振性能的影响。首先建立方形晶格夹层板的有限元仿真模型,其次引入传输损耗系数作为目标函数,运用遗传算法对方形晶格夹层板的减振性能进行优化,针对不同应用场景,得到的优化结果表明方形晶格夹层板具有不同减振范围的可调谐性。最后分析优化后的拓扑结构在不同频率下的位移场,可以看出其仍是在局部共振机理作用下,表现出对低频弹性波的强衰减,为拓宽夹层板的低频减振性能与可制造性提供了新的设计思路。
    基于视觉辐条图案识别方法的蓝宝石引晶机制研究
    陈晨, 乔铁柱, 庞宇松, 郝贵荣
    2022, 51(2):  256-262. 
    摘要 ( 95 )   PDF (3665KB) ( 115 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    工业生产蓝宝石晶体过程中,引晶步骤有着至关重要的地位。引晶必须在温度梯度较小,温度分布趋于稳定的条件下进行。目前,工业生产蓝宝石主要依靠人工经验操控籽晶杆实现引晶操作,但是人工引晶操作的准确性不高会导致成品品质不佳、资源浪费。为此,本文提出一种基于蓝宝石视觉辐条图案识别方法来检测蓝宝石熔体状态自由液面状态,从而实现一种高效率引晶的机制。此方法利用经典骨架化算法细化辐条图案,Harris算子实现特征信息的提取,提取的特征信息放入运动轨迹模型中判断熔体稳定性,分析液面温度分布稳定性从而实现引晶。结果表明,此算法具有有效性,蓝宝石晶体引晶效率大大提高,生产出的成品良率也有提升,可有效指导蓝宝石的工业生产。
    低成本氧化铟锡基底的制备及其SERS活性
    朱化强, 龙开琳, 刘风坤
    2022, 51(2):  263-270. 
    摘要 ( 130 )   PDF (5375KB) ( 25 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文采用脉冲激光沉积和真空退火的方法在铝箔上制备氧化铟锡(indium tin oxide, ITO)表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底,并研究了ITO基底的SERS特性。沉积了700、1 000、1 300、1 600、2 000五组脉冲数的基底,测量结果显示薄膜厚度与脉冲数接近线性关系,当ITO薄膜厚度为60.80 nm(脉冲数为1 300)时,拉曼信号的增强程度达到最大值,其拉曼强度是Au基底的2~3倍。研究表明,真空退火能够显著提升ITO基底的拉曼增强效果,不同厚度的ITO薄膜基底均具有明显的SERS增强效果,可以通过控制薄膜厚度对ITO基底进行SERS调控。这些研究结果可为后续ITO材料SERS研究及应用提供参考依据。
    基于摩擦磨损的KDP晶体固结磨料抛光垫优化
    熊光辉, 李军, 李凯旋, 吴成, 于宁斌, 高秀娟
    2022, 51(2):  271-281. 
    摘要 ( 100 )   PDF (13253KB) ( 54 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文通过固结磨料球与KDP晶体对磨的单因素试验探究固结磨料球中反应物种类、磨粒浓度、反应物浓度、基体硬度对摩擦系数、磨痕截面积和磨痕处粗糙度的影响,试验结果表明:KHCO3固结磨料球对磨后磨痕对称性好,磨痕处的粗糙度值低;磨痕截面积随磨粒和反应物浓度的增加而增大,随基体硬度的增大而降低;磨痕处粗糙度随磨粒和反应物浓度的增加先降低后上升,随基体硬度的增大先上升后降低;摩擦系数受磨粒和反应物浓度影响不明显,随基体硬度的增大而降低。选择KHCO3作为反应物,Ⅰ基体,磨粒浓度为基体质量的100%,反应物浓度为15%制备固结磨料球与KDP晶体对磨后的磨痕轮廓对称度好且磨痕处粗糙度值低,以该组分制备固结磨料垫干式抛光KDP晶体,可实现晶体表面粗糙度Sa值为18.50 nm,材料去除率为130 nm/min的高效精密加工。
    理论设计ZnTiS3化合物光电性能的第一性原理计算
    宁土荣, 周嘉欣, 凌诗武, 苏锟仁, 陈星源, 徐祥福, 王国, 林尔庆, 韩太坤, 祁玲敏, 赖国霞
    2022, 51(2):  282-288. 
    摘要 ( 83 )   PDF (4098KB) ( 31 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    根据实验上合成LiNbO3(LN)构型的ZnTiO3铁电化合物,基于第一性原理的方法设计研究了化合物LN-ZnTiS3(LN构型)的特性。计算结果表明LN-ZnTiS3化合物满足力学稳定条件。根据化学势平衡相图分析,LN-ZnTiS3在常压下不会形成稳定结构,但施加外部压力可以形成稳定结构。电子态密度和带隙的计算结果表明,LN-ZnTiS3的价带顶(VBM)主要由S-p轨道组成,导带底(CBM)则由Ti-d轨道组成,硫原子的替代可以促进体系费米能级以上的电子状态大幅度下降到较低的能级,从而减小LN-ZnTiS3的带隙。LN-ZnTiS3的带隙计算值为1.04 eV,可以促进可见光的吸收,可以看出LN-ZnTiS3是一种潜在的高效率光伏材料。
    Na-Ti共掺LiFePO4电子结构及弹性性质的第一性原理研究
    许正昊, 王发展, 何浩平
    2022, 51(2):  289-296. 
    摘要 ( 73 )   PDF (4761KB) ( 32 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了Na-Ti共掺LiFePO4的模型,并利用CASTEP模块计算了共掺体系的电子结构和弹性性质。计算结果表明,由于引入了杂质原子,共掺体系的晶胞参数略微增加,带隙由0.695 eV降低至0.473 eV,电子跃迁所需能量减小。并且锂离子迁移势垒由0.34 eV降低至0.25 eV,使得共掺后的结构导电性增强。弹性性质计算结果表明,共掺后结构的体积模量、剪切模量以及杨氏模量均有不同程度的下降,而计算的泊松比显示材料掺杂前后均为脆性,但共掺杂后的材料塑性强于未掺杂的材料,并且共掺后晶体的各向异性减弱,提高了LiFePO4的延展性。
    Ti掺杂对Li-Mg-N-H材料储氢性能影响的第一性原理研究
    闫敏艳, 宫长伟, 张鹤, 张敏刚
    2022, 51(2):  297-303. 
    摘要 ( 62 )   PDF (2424KB) ( 32 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究了Ti掺杂对Li2MgN2H2材料储氢性能的影响及作用机理,计算给出了杂质替换能、生成焓、能带结构、态密度、差分电荷密度及布居等。研究表明,Ti掺杂Li2MgN2H2体系时,其倾向于替换其中的Mg原子,且当替换8c位置的Mg时,杂质替换能最低,晶体结构最为稳定。生成焓计算结果表明,Ti掺杂能够有效降低Li2MgN2H2的结构稳定性,有利于其吸氢反应的进行。进一步结合电子结构分析发现,Ti掺杂使得Li2MgN2H2材料的晶胞体积增大,能隙降低,同时Ti与N原子之间较强的相互作用使得Li—N和N—H键的成键峰峰值降低,键强减弱,这些因素均有利于Li2MgN2H2材料吸氢动力学性能的提高。
    一例镉(Ⅱ)配合物的合成、结构与性质
    伍国云, 刘丹, 危冬梅
    2022, 51(2):  304-308. 
    摘要 ( 108 )   PDF (3350KB) ( 67 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文以2-羟乙基苯并咪唑-5-羧酸(Hhebimc)、己二酸(H2hex)和硝酸镉为原料,合成了新型镉配合物[Cd2(hebimc)2(hex)]·2H2O。对该配合物进行单晶X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱、热重、粉末X射线衍射及荧光光谱等测试。单晶X射线衍射结果表明:配合物为三斜晶系,空间群为P1,中心离子Cd(Ⅱ)离子为六配位扭曲的八面体几何构型,晶胞参数为a=0.860 33(15) nm,b=0.906 59(16) nm,c=1.012 03(18) nm,α=74.826(3)°,β=73.131(3)°,γ=85.128(3)°,V=0.729 0(2) nm3,是一例具有超分子网络结构的配位聚合物。荧光光谱分析表明,配合物与自由配体具有相似的发光特性。
    添加CaSO4·2H2O为晶种制备磷石膏半水硫酸钙晶须
    杨红艳, 欧阳俊瑶, 夏蝶, 顾雪梅, 杨姗, 王伟
    2022, 51(2):  309-315. 
    摘要 ( 71 )   PDF (12814KB) ( 29 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以固体废弃物磷石膏为原料,在传统常压醇水热法的基础上添加CaSO4·2H2O为晶种制备半水硫酸钙晶须。采用单因素试验法探究了晶种含量、丙三醇含量和磷石膏质量分数对晶须结构和形貌的影响,确定晶须的最佳制备工艺条件。采用SEM和XRD对样品进行表征分析,实验结果表明:添加CaSO4·2H2O晶种制备晶须的长径比(49.29)比只添加丙三醇的样品的长径比(30.99)提高了近60%;当丙三醇与水的体积比(V)为1、晶种含量为1%、磷石膏质量分数为5%时制备的晶须的平均直径为0.65 μm,长径比达到了62.15,晶须的尺寸均匀。这说明添加1%CaSO4·2H2O晶种、V为1的丙三醇和质量分数为5%的磷石膏在常压下能制备出高长径比和尺寸均匀的半水硫酸钙晶须。
    静电纺丝法制备CeO2微纳米纤维及其除氟性能
    简绍菊, 程意婷, 洪慧芳, 肖金玉, 刘涛, 张铭鑫, 史丰硕, 胡家朋, 杨为森
    2022, 51(2):  316-323. 
    摘要 ( 71 )   PDF (5075KB) ( 17 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以聚丙烯腈(PAN)为载体,六水合硝酸铈[Ce(NO3)3·6H2O]为原料,采用静电纺丝法制备了Ce(NO3)3/PAN纤维,在空气中热处理得到CeO2微纳米纤维,通过XRD、BET和SEM对CeO2微纳米纤维进行表征。采用静态吸附实验探讨了CeO2微纳米纤维去除水溶液中氟离子的性能,考察了溶液pH值、初始氟离子浓度及共存阴离子等对吸附性能的影响。结果表明,pH=3时,CeO2微纳米纤维对F-的吸附性能最佳,CeO2吸附量随着F-浓度的增大呈上升趋势。CeO2微纳米纤维对F-的吸附等温线遵循Langmuir模型,二级动力学模型能很好地描述CeO2微纳米纤维对F-的吸附过程。CeO2微纳米纤维的除氟性能优良,可为其实际应用提供理论参考。
    TiCl4分子填充扶手椅型碳管的条件控制及光电性能理论研究
    苗中正
    2022, 51(2):  324-332. 
    摘要 ( 64 )   PDF (9463KB) ( 21 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用第一性原理与蒙特卡罗方法研究TiCl4气体分子填充扶手椅型碳纳米管的吸附性能与光电性质,结果表明:扶手椅型碳纳米管对TiCl4气体分子具有较强的物理吸附作用,研究构型的吸附能绝对值均超过0.9 eV,是TiCl4气体分子理想的填充载体,随碳纳米管管径的增大,吸附能先增大后减小;温度升高不利于TiCl4气体分子吸附,气体逸度增加有利于吸附,TiCl4气体分子填充扶手椅型碳纳米管宜将温度维持在TiCl4沸点附近,并增加气体的压力;TiCl4的吸附对碳纳米管的电子结构进行了调控,使费米能级附近的态密度显著提高,使复合物的导电性增强,对赝能隙的大小没有明显影响,峰位仍由碳纳米管自身决定;TiCl4的吸附对体系的光学参数影响有限,在增强复合物导电性的同时未使可见光区域吸收率、反射率、损失函数数值增大,可有效提升透明导电薄膜的性能。
    综合评述
    半导体碳化硅湿法腐蚀工艺研究
    张序清, 罗昊, 李佳君, 王蓉, 杨德仁, 皮孝东
    2022, 51(2):  333-343. 
    摘要 ( 516 )   PDF (9827KB) ( 702 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    碳化硅(SiC)具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、热导率高、化学稳定性好等优异特性,是制备高性能功率器件等半导体器件的理想材料。得益于工艺简单、操作便捷、设备要求低等优点,湿法腐蚀已作为晶体缺陷分析、表面改性的常规工艺手段,应用到了SiC晶体生长和加工中的质量检测以及SiC器件制造。根据腐蚀机制不同,湿法腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。本文综述了不同湿法腐蚀工艺的腐蚀机理、腐蚀装置和应用领域,并展望了SiC湿法腐蚀工艺的发展前景。
    铁基氮化物在储能及电催化领域中的研究进展
    黄强, 孙兵, 徐文莉, 丛野, 陈永婷, 朱辉, 李轩科, 张琴
    2022, 51(2):  344-359. 
    摘要 ( 91 )   PDF (21225KB) ( 39 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氮化铁具有硬度高、熔点高、热导性高、耐腐蚀、安全无污染、电子导电性优异以及类铂的电子结构等优势,且其原材料资源丰富、成本低廉,在储能与电催化等众多领域中有着极大的应用前景。本文综述了铁基氮化物在结构、制备、性能和应用方面的研究进展,重点关注其制备方法和在储能领域(如锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池)、电催化领域(如氢析出反应、氧析出反应、氧还原反应)中的应用,同时对铁基氮化物存在的主要问题进行了总结,对其未来的研究方向和应用前景进行了展望。
    直接碳燃料电池燃料的研究进展
    郝森然, 陈晓, 曾晓苑, 肖杰
    2022, 51(2):  360-369. 
    摘要 ( 100 )   PDF (9522KB) ( 37 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    直接碳燃料电池(DCFC)是一种清洁高效利用碳资源发电的装置。其因能量转换率高,对环境污染小,燃料选择范围广等优点获得了越来越多的关注。DCFC的性能与使用的燃料密切相关,为了探究燃料对DCFC的影响,本文分别阐述了石墨、炭黑、中密度纤维板、生物质、煤、活性炭的特性及改性方法,分析讨论了燃料表面含氧官能团以及燃料中的金属催化剂对阳极电化学反应的促进作用,发现燃料表面化学性质要比比表面积更加重要。同时,本文也提出了对生物质这一优良的可再生资源的期待,为未来DCFC燃料的发展提供参考。
    封面图片
    “中国晶体珍宝”——KBBF晶体
    2022, 51(2):  370-370. 
    摘要 ( 143 )   PDF (2515KB) ( 194 )  
    相关文章 | 计量指标