作者单位
摘要
青岛大学 物理科学学院, 青岛 266071
硅(Si)负极在充放电过程中巨大的体积变化会导致固态电解质中间相(SEI)破裂和硅颗粒粉化, 进而造成容量快速衰减。本研究报道了一种利用Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)固体电解质调节Si/C负极表面SEI成分的策略。将LLZTO层均匀地涂覆在商用化聚丙烯(PP)隔膜表面, 不仅提高了电解液对隔膜的润湿性, 均匀化锂离子通量, 并且增大了SEI中无机组分的比例, 从而增强Si/C负极的界面稳定性。得益于上述优势, 使用LLZTO修饰的PP隔膜所组装的锂离子电池表现出更为优异的循环稳定性和倍率性能。Li-Si/C半电池的可逆容量为876 mAh·g-1, 在0.3C (1C=1.5 A·g-1)的倍率下, 200次循环的容量保持率为81%; 而LFP-Si/C全电池的比容量为125 mAh·g-1, 在0.3C (1C=170 mA·g-1)的倍率下循环100次后容量保持率为91.8%。该工作中LLZTO固体电解质调节了Si/C负极表面SEI成分, 为开发高性能硅基锂离子电池提供了新思路。
固体电解质中间相 成分调控 石榴石型固体电解质 Si/C负极 锂离子电池 solid electrolyte interphase composition regulation garnet-type solid electrolyte Si/C anode lithium- ion battery 
无机材料学报
2022, 37(7): 802
作者单位
摘要
1 航天材料及工艺研究所 先进功能复合材料技术重点实验室, 北京 100076
2 江西嘉捷信达新材料科技有限公司, 南昌 330096
3 中南大学 粉末冶金国家重点实验室, 长沙 410083
采用先驱体浸渍裂解工艺制备无界面、SiC、PyC和PyC/SiC等界面相SiC/SiC复合材料, 研究了SiC/SiC复合材料的微观结构及静态力学性能, 并通过强迫振动法系统分析了界面相对复合材料内耗行为的影响。研究结果表明, 引入界面相有效改善了复合材料的微观结构及力学性能, 并降低了复合材料的内耗。其中, PyC/SiC复相界面中亚层SiC限制了PyC界面相与纤维的结合及塑性形变, 提高了复合材料的力学性能; 同时, 界面相对SiC/SiC复合材料内耗行为有显著影响, 材料内耗水平与界面剪切强度成反比。对比50和350 ℃时的材料内耗变化率发现, 随界面剪切强度增大, 材料内耗呈降低的趋势, 且含有PyC的PyC/SiC界面复合材料具有较低的内耗变化率, 说明PyC/SiC复相界面的SiC/SiC复合材料更适于高温振动环境。
SiC/SiC复合材料 界面相 内耗 力学性能 SiC/SiC compsite interphase internal friction mechanical property 
无机材料学报
2021, 36(1): 55
作者单位
摘要
1 中国航发北京航空材料研究院 先进复合材料国防科技重点实验室, 北京100095
2 北京理工大学 材料学院, 北京 100081
采用化学气相渗透(CVI)工艺, 在SiC纤维表面沉积BN和BN/SiC复合界面层, 对沉积界面层前后纤维的力学性能进行了评价。采用聚合物浸渍裂解(PIP)工艺进行致密化, 制得以原纤维、BN界面层和BN/SiC界面层纤维增强的三种Mini-SiCf/SiC复合材料, 研究其微观结构和拉伸性能。结果表明: 采用CVI工艺制得的界面层厚度均匀、结构致密, 其中BN界面层中存在六方相, 晶体尺寸为1.76 nm; SiC界面层结晶性较好, 晶粒尺寸为18.73 nm; 沉积界面层后SiC纤维的弹性模量基本保持不变, 拉伸强度降低。与SiCf/SiC相比, PIP工艺制备的SiCf/BN/SiC和SiCf/(BN/SiC)/SiC-Mini复合材料所能承受的最大拉伸载荷和断裂应变明显提升, BN界面层起主要作用。由断面形貌分析可以看出, SiCf/BN/SiC和SiCf/(BN/SiC)/SiC复合材料的纤维拔出明显, 说明在断裂时消耗的能量增加, 可承受的最大载荷增大。
BN/SiC复合界面层 Mini-SiCf/SiC复合材料 最大拉伸载荷 断裂应变 BN/SiC multilayered interphase Mini-SiCf/SiC composites maximum tensile load fracture strain 
无机材料学报
2020, 35(10): 1099
Author Affiliations
Abstract
1 Univ. Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, ICMCB, UMR 5026, F-33600 Pessac, France
2 Department of Electrical and Computer Engineering, University of Nebraska-Lincoln, Lincoln, NE, 68588, United States of America
The increase in both power and packing densities in power electronic devices has led to an increase in the market demand for effective heat-dissipating materials with a high thermal conductivity and thermal expansion coefficient compatible with chip materials while still ensuring the reliability of the power modules. Metal matrix composites, especially copper matrix composites, containing carbon fibers, carbon nanofibers, or diamond are considered very promising as the next generation of thermalmanagement materials in power electronic packages. These composites exhibit enhanced thermal properties, as compared to pure copper, combined with lower density. This paper presents powder metallurgy and hot uniaxial pressing fabrication techniques for copper/carbon composite materials which promise to be efficient heat-dissipation materials for power electronic modules. Thermal analyses clearly indicate that interfacial treatments are required in these composites to achieve high thermal and thermomechanical properties. Control of interfaces (through a novel reinforcement surface treatment, the addition of a carbide-forming element inside the copper powders, and processing methods), when selected carefully and processed properly, will form the right chemical/ mechanical bonding between copper and carbon, enhancing all of the desired thermal and thermomechanical properties while minimizing the deleterious effects. This paper outlines a variety of methods and interfacial materials that achieve these goals.
metal matrix composite physical properties interface/interphase copper carbon reinforcement 
International Journal of Extreme Manufacturing
2020, 2(1): 012002
作者单位
摘要
1 河南大学物理系,开封,475001
2 中科院物理所,北京,100080
本文对锂电池中负极材料表面固体电解质膜(SEI膜)的SERS谱进行了研究:极化低电位下对贵重金属的研究表明,非水电解质溶液中痕量水的存在将对SEI膜产生重要影响.在微量水存在的情况下,RCOCO2Li不是SEI膜的稳定成份,Li2CO3、LiF、LiOH或LiOH.H2O等物种才是其稳定组成.进一步的研究表明:SEI膜的某些谱带具有不同的光吸收特性;它是对外界条件非常敏感的一种表面膜.通过对比分析,SEI膜的特征谱带得到了进一步归属,并对其形成机理做了讨论.
锂电池 固体电解质膜 表面增强拉曼光谱 Lithium Batteries Solid Electrolyte Interphase Film Surface Enhanced Raman Spectroscopy 
光散射学报
2002, 14(4): 227

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