- 潘双;唐立丹;王冰;齐锦刚;刘亮;
利用水热法分别制备了MnO_2纳米线和纳米球。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)对两种形貌的MnO_2粉末进行表征,并使用循环伏安法(CV)、恒流充放电(GCD)和交流阻抗测试研究MnO_2电极材料在KOH和Na_2SO_4电解液下的电化学行为。结果表明,MnO_2纳米球形成机理为:先溶解后聚集并呈各向异性生长状态。在2 mol/L KOH或3 mol/L Na_2SO_4电解液中的MnO_2纳米球性能均优于纳米线,比电容分别为756.44 F/g和333.65 F/g;与MnO_2纳米线对比,MnO_2纳米球的比电容分别提高了59.06%和52.14%。经分析可知,MnO_2材料与电解液之间存在一定的匹配性关系。
2019年12期 v.38;No.334 14-20+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1695K] [下载次数：277 ] |[网刊下载次数：40 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：88 ] - 付兴平;王灿明;林皓;刘瑞来;胡家朋;林维晟;
采用快速、简便的两步合成法,将RuO_2纳米粒子均匀地负载在氮掺杂多孔碳(NPCs)上,形成RuO_2/NPCs复合材料。首先以壳聚糖为前驱体,SiO_2纳米颗粒为硬模板,制备出比表面积高、呈三维多孔结构的氮掺杂多孔碳材料;在此基础上,将RuO_2纳米粒子通过溶胶-凝胶法均匀负载到NPCs碳骨架的表面和孔隙中,得到RuO_2/NPCs-800复合材料。研究结果表明,RuO_2均匀负载在NPCs的碳骨架上,有效地提高了复合材料的导电性;同时,电化学性能测试显示,RuO_2对复合材料的电化学性能有显著提高,当电流密度为0.5 A/g时,RuO_2/NPCs-800复合材料的比电容高达411.5 F/g,相当于同等条件下NPCs(123.9 F/g)的3.3倍;同时显示较好的循环稳定性,在5 A/g电流密度下,5000次循环后,只有6.3%比电容降低。
2019年12期 v.38;No.334 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] [下载次数：601 ] |[网刊下载次数：24 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：105 ] - 张来苹;张明亮;张文帅;李丽;
近年来,石墨烯复合材料作为理想基底用于电极材料的生长,在电化学的许多领域都得到了广泛的应用。以石墨烯和六水合硝酸镍为原料,用NaBH_4作为还原剂,在90℃低温条件下制备合成了具有纳米尺寸的α-Ni(OH)_2/石墨烯复合材料。研究了石墨烯与α-Ni(OH)_2的质量比不同时复合材料的电化学性能。结果表明:当质量比为5∶5时,复合材料显示了最佳的电化学性能:在0～0.47 V的电位窗口,0.2 A/g的电流密度下,比容量高达1280 F/g;2 A/g的电流密度下循环充放电测试2000次后,比容量仍然保持88%。因此,该复合材料作为一种理想的复合电极材料,可被应用到能量转化/储存系统中。
2019年12期 v.38;No.334 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数：461 ] |[网刊下载次数：37 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：127 ] - 卜习习;苗瑞霞;叶海安;郭三栋;王少青;
基于密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究了裁剪层数对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究结果表明,裁剪不同层数对扶手椅型石墨烯纳米带的整流特性会产生不同的影响。当裁剪层数为1,2,3,5层时,器件的电流-电压曲线呈现为准对称结构,器件产生较弱的整流现象;当裁剪层数为4层时,正负偏压下电流的对称性消失。在正向偏压下,电流随电压的增加而增大;而负向偏压下,电流几乎不随电压的变化而变化,可以看出器件产生了明显的整流现象。也就是说,可以通过裁剪的方式对分子器件的整流特性进行调整和改进。该研究结果对未来石墨烯整流器件的设计具有指导意义。
2019年12期 v.38;No.334 34-37+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：23 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：103 ] - 刘建;李占锋;屈薇薇;
为了确保电池合理使用,延长电池寿命以及保障电池供电系统安全稳定运行,就需要准确估计和预测电池的老化情况。以钴酸锂电池为研究对象,分别开展以环境温度、充电截止电压、放电倍率作为加速应力的加速寿命实验。结果表明:钴酸锂电池老化过程中电池容量随循环次数的增加呈线性衰减的规律。在相同类型应力作用下,施加应力强度越大,电池老化速率越快,电池使用寿命越短。通过对加速实验数据进行线性拟合分析,提出了基于Arrhenius方程与逆幂率方程形式的钴酸锂电池老化模型,并通过模型精度验证实验证明了所提出的老化模型能较为准确地预测钴酸锂电池的老化情况。
2019年12期 v.38;No.334 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K] [下载次数：536 ] |[网刊下载次数：30 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：96 ] - 高向明;李金泰;许旺豪;苑进社;
研究了加石墨片导热层的层压封装COB LED光源的热性能和水下环境运行的可靠性。采用COB技术制备了COB LED光源,并在COB LED光源和平面铝基板散热器之间加石墨片进行真空层压封装,然后对层压封装的COB LED光源模组进行了光谱和热性能实验。在900 mA恒流驱动条件下,测得COB LED光源的电压温度系数为-0.3 mV/K;对石墨片导热层层压封装的COB LED光源模组和未加石墨片的模组在水温25℃水环境下进行了运行对比实验,结果发现运行结温分别为49.28℃和63.67℃。实验结果表明,层压封装COB LED光源用石墨片导热层能有效降低运行结温,并适合在常温水下照明应用。
2019年12期 v.38;No.334 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：44 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：102 ]
- 钱浩宇;朱归胜;徐华蕊;沓世我;付振晓;
以BaCO_3、TiO_2为原料,甘氨酸为添加剂,采用微波固相合成法制备了BaTiO_3粉体,通过XRD、Raman、FT-IR、SEM等手段对样品进行了表征与分析。结果表明,甘氨酸可以有效降低BaCO_3分解温度,促进BaTiO_3在较低温度合成,经900℃微波固相合成60 min,制备了粒径约为390 nm、粒度分布均匀且具有良好分散性的四方相BaTiO_3粉体。
2019年12期 v.38;No.334 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 790K] [下载次数：364 ] |[网刊下载次数：52 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：78 ] - 朱文丽;刘俊夫;董永平;卫敏;汤文明;
针对以国内新研发的Au导体浆料与电阻浆料在Al_2O_3基片表面印制的Au导体/电阻复合厚膜烧结易起泡的现象,在探明起泡原因的基础上,研究了烧结温度、升温速率以及Au层厚度对复合厚膜起泡的影响,进一步优化厚膜工艺,制备出无起泡的复合厚膜。研究表明,烧成温度过高导致的玻璃相浮于复合膜层表面并结晶,烧结过程不充分和Au层厚度不足等导致不能在陶瓷基片/Au层界面形成连续的玻璃相粘结层,界面结合强度大大降低,在陶瓷基片/Au层界面易起泡。在烧结峰值温度为825℃,升温速率为40℃/min,Au导体层厚度为10μm的工艺条件下,复合厚膜与陶瓷基片结合紧密,无起泡现象。
2019年12期 v.38;No.334 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2632K] [下载次数：342 ] |[网刊下载次数：50 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：136 ] - 刘进;李毅;周建忠;田蓉;王晓华;
本文基于VO_2的热致相变特性,设计出由石墨烯、VO_2、Si_3N_4等组成的微桥结构量热式生物传感器,优化了传感器的结构参数,研究了传感器的热学、力学和电学性能。通过理论计算和仿真分析得出量热式生物传感器的热导为5.4×10~(-7 ) W/K,热时间常数为12 ms,最大位移形变和最大等效应力分别为2.3×10~(-9 )μm和1.57×10~(-5 ) MPa。运用Comsol软件对量热式生物传感器进行热电耦合分析,计算了在不同环境温度和电流密度下传感器对微弱热信号的温度电压响应特性,结果表明:在室温工作环境下,传感器的有效热响应时间为7 ms,电阻温度系数为-0.0276 K~(-1),最小温度分辨率为0.061℃,该传感器具有良好的热学和力学性能,对微弱热信号具有较好的线性响应特性。
2019年12期 v.38;No.334 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K] [下载次数：307 ] |[网刊下载次数：38 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：97 ] - 杜鸿飞;谢光忠;
基于还原氧化石墨烯(RGO)复合材料设计并制备气体传感器构成气体传感器阵列,对NO_2和NH_3组成的混合气体进行性能测试,构建算法对混合气体进行识别。通过主成分分析法发现混合气体的响应与气体浓度具有非线性关系,选择BP网络作为识别工具;根据多次模拟结果的预测均方误差(MSE)箱线图,对BP网络的参数进行优化,使其性能大幅提升;采用均匀分布U(-3,3)生成随机数并经过遗传算法(GA)优化后,作为GA-BP网络算法的初始权重和阈值,采用BP网络算法对混合气体进行识别。结果表明,优化的GA-BP网络算法在300次模拟中对混合气体的定性识别准确率均为100%,定量预测在最坏情况下的相对误差不超过30%,可靠性胜过BP网络算法,具有较好的参考价值。
2019年12期 v.38;No.334 69-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2148K] [下载次数：467 ] |[网刊下载次数：37 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：77 ] - 刘伟;张兴坊;杨其利;梁兰菊;闫昕;
利用时域有限差分法对由金属短线和开口谐振环构成的太赫兹超材料的透射谱进行了理论研究。结果表明,该超材料结构可形成电磁诱导的双透明窗,随金属材料厚度或周围相对介电常数的增大,峰值逐渐增大,双透明峰红移;随损耗角正切的增大,峰值也增大,但双透明峰却蓝移。优化超材料参数,双透明峰值均可达到0.95。这种超材料结构在多波段慢光传输、光存储、折射率传感器和双向开关等方面具有潜在的应用前景。
2019年12期 v.38;No.334 80-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K] [下载次数：237 ] |[网刊下载次数：27 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：92 ] - 祁赓;黄海生;李鑫;惠强;
针对射频接收机芯片中的低噪声放大器(Low-Noise Amplifier,LNA)电路在工作时要求拥有更小的噪声系数和更好的隔离度等问题,采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺结合共源共栅结构设计了一款低噪声放大器,在导航接收机中主要用来接收GPS L2频段信号和BDS B2频段信号。通过对器件尺寸的计算和选择,使得电路具有良好的噪声性能及线性度。利用Cadence软件中Spectre对所设计的电路进行仿真。得到仿真结果为:LNA在1.8 V电源电压下,功耗为4.28 mW,功率增益为18.51 dB,输入回波损耗为38.67 dB,输出回波损耗为19.21 dB,反向隔离度S_(12)为-46.91 dB,噪声系数(Noise Figure,NF)为0.41 dB,输入1 dB压缩点为-11.70 dBm,输入三阶交调点为-1.50 dBm。
2019年12期 v.38;No.334 84-88+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K] [下载次数：393 ] |[网刊下载次数：50 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：135 ] - 张志文;王策兴;粟涛;
针对传统滤波器形状复杂、参数数值奇异、设计繁琐的问题,提出了一种结构简单、易于绘制的宽带隔离器。这种隔离器呈楔形,由外框和内轨组成。每根内轨贡献一个小阻带。隔离器的阻带结构可以由不同位置处的多根内轨组合形成。扩展阻带带宽,增加新阻带,只需增加内轨,而不用重新设计隔离器。使用HFSS电磁场仿真对设计思想进行验证,并就内轨间距、轨线宽度等参数进行了分析。还使用印刷电路工艺,设计了原型隔离器,并进行实测。仿真和实测结果吻合,都具备阻带带宽为10 GHz,相对带宽超40%的宽带效果。它的结构和设计过程简单,可方便地嵌入集成电路芯片电源网中,即使数字工程师也容易掌握。隔离器还具有良好的可扩展性,便于阻带调节。
2019年12期 v.38;No.334 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 605K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：50 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：84 ]