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电子元件与材料
中国电子学会　中国电子元件行业协会　国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)
电子元件与材料

中国电子学会　中国电子元件行业协会　国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)

钟彩霞

月刊

1001-2028

journalecm@163.com/zhubei5148@163.com

028-84391569

610051

成都市一环路东二段8号宏明商厦702室

电子元件与材料/Journal Electronic Components & MaterialsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊报道国内外在电子元件、电子器件、电子材料领域所取得的有关基础理论、生产技术、应用开发等方面的最新科研成果，报道科学技术和行业发展的动态，介绍新产品和市场信息。本刊兼顾创新性、实用性、系统性和导向性，深受广大读者好评；一直被确认为无线电电子学类全国中文核心期刊；被CA和IEE INSPEC全文收录；系中国科学引文数据库来源期刊，系中国科技论文统计源期刊。
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收录年代

    微纳米磷酸铁锂的旋风分离及其储能性能

    陈冲罗春晖赵强金央...
    757-763页
    查看更多>>摘要：为了应对环境污染和气候变化、达成碳中和的目标,新能源汽车是低碳技术发展的主要方向.磷酸铁锂(LiFePO4)具有化学稳定性高、循环寿命长、理论比容量高(170 mAh·g-1)、环境友好和成本相对较低等优点,被认为是一种理想的锂离子电池正极材料.然而,纯相的LiFePO4材料具有离子扩散缓慢和电子电导率低的缺点,减小粒径和包覆碳涂层是改善其缺点的有效方式.本研究通过喷雾干燥法和旋风分离方法制备了粒径分布可控且碳包覆均匀的微纳米球形磷酸铁锂材料.研究自行设计和制作了多级旋风分离装置,筛选出磷酸铁锂材料(LFP@C-X3)表现出优秀的电化学性能,在0.1C倍率下初次放电比容量为151.3 mAh·g-1,在0.5C倍率下100次循环后的放电比容量为132.6 mAh·g-1,容量保持率为97.9％.这归因于微纳米球形磷酸铁锂颗粒缩短了电子/离子的传输路径,增强了材料的导电性,有效提高了材料的电化学性能.研究结果表明,旋风分离方法可以有效控制磷酸铁锂颗粒的粒径大小和粒径分布,以此增强磷酸铁锂材料的电化学性能,具备一定的应用价值.

    磷酸铁锂喷雾干燥旋风分离电化学粒径

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    低成本Nb掺杂Li7La3Zr2O12固态电解质的性能与应用研究

    冯玉川张鑫王明辉何泓材...
    764-771页
    查看更多>>摘要：固态电池因其在能量密度、循环寿命和安全性等方面的优异性能受到关注.其核心组件为固态电解质材料.具有石榴石结构的Li7La3Zr2O12(LLZO)氧化物固态电解质由于具备宽电化学窗口、良好的离子传导性、稳定的化学性能及简单的制备工艺等特点而得到广泛研究.本研究采用Nb元素对LLZO进行掺杂,成功制备得到Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12(LLZNO)氧化物固态电解质,其离子电导率达到了7.79×10-4 S/cm,且制备成本与未掺杂的LLZO相比无明显增加.将其涂覆在聚乙烯(PP)隔膜表面形成PP-LLZNO隔膜,表现出良好的热稳定性和离子电导率.与Al2O3涂覆隔膜或固态电解质Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12(LLZTO)涂覆隔膜组装的电池相比,组装了PP-LLZNO涂覆隔膜的扣式电池和软包电池的容量保持率分别达到了84.99％(50圈)和57.40％(100圈),展现出更优异的性能.因此,高离子电导率和低成本LLZNO的制备对固态电解质的大规模生产及在固态电池中的广泛应用具有一定的参考意义.

    固态电池Li7La3Zr2O12Nb掺杂固态电解质涂覆隔膜软包电池

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    四硫化钒复合石墨烯材料的制备及其锂离子电池性能研究

    陈孝义陈俊伟
    772-778页
    查看更多>>摘要：四硫化钒(VS4)作为具有高硫含量三明治结构的一维(1D)链状钒硫化合物,S2二聚体与两个相邻的V原子配位,每个单链通过弱范德华力相互作用,松散堆叠的链有利于Li+的快速扩散,因而被认为是有前途的锂离子电池负极候选者.通过水热法设计并合成了四硫化钒复合还原氧化石墨烯(VS4@rGO)负极材料,VS4纳米棒紧密地固定在氧化石墨烯薄片上,氧化石墨烯的加入一方面保证了良好的导电性,另一方面也抑制了VS4纳米棒团聚成球以释放更多活性位点,从而有效提高锂离子电池的性能.作为锂离子电池负极,VS4@rGO电池的充放电性能出色,进行倍率测试时,在0.2,0.5,1.0,2.0和5.0 A·g-1的电流密度下,平均放电比容量分别为983,797,666,547和397 mAh·g-1.在5 A·g-1的高电流密度下可保持循环3000次,比容量稳定在141.6 mAh·g-1,平均每圈的容量衰减率仅为0.019％.这项工作为其他过渡金属硫化物的结构设计提供了新的思路.

    锂离子电池负极材料四硫化钒石墨烯过渡金属硫化物

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    铂掺杂单层CdS对锂电池热失控气体CO、CH4的吸附特性研究

    柳逢春李子锐陈飞宇张振宇...
    779-786页
    查看更多>>摘要：当锂电池处于极端放电或热失控环境时,会产生CO、CH4等热失控气体,研究更优良的气体传感器对检测热失控气体浓度、监测锂电池运行状态具有重要的现实意义.采用第一性原理计算,比较和分析了单层CdS和铂(Pt)掺杂单层CdS结构特征、差分电荷密度、态密度、吸附特性、解吸时间和前沿轨道理论计算.掺杂后两种气体的吸附能分别为-2.52 eV和-0.27 eV.单层CdS对两种气体的吸附类型为物理吸附,掺杂后CO吸附类型转变为化学吸附,分波态密度表明CO气体分子与掺杂的Pt原子发生轨道杂化现象,表现出Pt掺杂单层CdS对CO的吸附选择性.Pt-CdS在三种拟定温度下解脱CO的时间均超过1014s,说明Pt-CdS具有作为CO气体吸附材料的潜力.实验结果表明铂掺杂有效提升了单层CdS对锂电池气体的选择性吸附能力.

    硫化镉二维材料第一性原理热失控气体铂掺杂

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    单组分和三组分电解液添加剂对电池型电容器性能的影响

    梁鹏程夏恒恒杨重阳
    787-795页
    查看更多>>摘要：电解液添加剂作为电解液中的重要组成部分,能够以较低的含量实现较大程度的性能改善.针对常见的碳酸亚乙烯酯(VC)、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)电解液添加剂,系统研究了单组分添加剂和三元添加剂对锂离子电池型电容器的性能影响.结果表明,VC在60 A(7.5C)电流下循环3000次后容量保持率达到92.08％.DTD在低温-40 ℃下放电能量保持率为63.29％,较PS单组分添加剂提高了4.39％.PS单组分添加剂的自放电率较大,为2.648 mV·h-1,在高温下还会发生副反应产气.对于不同含量混合的三元添加剂,VC和DTD的搭配使用能够有效提高电容器的各部分性能,如放电平台、低温性能、高温性能和循环性能.但是添加剂的含量需要进一步把控,通过多种添加剂的协同设计和配合使用,充分发挥优势,以提高锂离子电池型电容器的性能.

    电池型电容器电解液添加剂碳酸亚乙烯酯硫酸乙烯酯1,3-丙烷磺酸内酯

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    一种高导电性、高分辨率和高耐用性织物电路制备工艺

    陈瑶陈远汾许珂
    796-803页
    查看更多>>摘要：可穿戴设备已成为一种用于长期、连续监测生理电信号的重要手段,然而开发具备良好舒适性、高效导电性及长期稳定性的柔性电路仍面临显著挑战.为了促进可穿戴设备的发展,该研究提出一种织物电路制备工艺,该工艺通过磁控溅射将铜沉积在图案化的聚酰亚胺(PI)/织物基底上,然后在铜的表面蒸镀派瑞林薄膜作为保护.图案化的PI薄膜不仅有利于铜的沉积,而且保持织物的透气性.该工艺可以制备最小线宽为0.4 mm的导线,织物导线的电阻率为8.25×10-7Ω·m;经过1000次弯曲实验,织物导线的电阻增长率约55.72％;经过10次洗涤后,电阻增加47.04％.该研究可以在织物上制备高导电性、抗疲劳、可洗涤和高分辨率的柔性电路,使生理电信号采集电路可以集成到衣服表面.

    可穿戴设备图案化磁控溅射织物电路抗疲劳可洗涤高分辨率

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    高均匀性1×128 SiC紫外雪崩光电二极管探测阵列

    李红旭苏琳琳杨成东
    804-808页
    查看更多>>摘要：主要研究了SiC雪崩光电二极管(APD)阵列对微弱紫外光的探测均匀性问题,设计并制备了1×128 SiC APD探测阵列,通过表征各像素点的电流-电压曲线,提取出APD阵列的击穿电压波动在±0.1 V;通过被动淬灭电路表征各像素点的微弱紫外光探测能力,提取出APD阵列的暗计数率波动在±0.5 Hz/μm2,单光子探测效率波动在±0.4％,良率达到91％,结果表明本工作设计的SiC APD探测阵列能够为微弱紫外光成像技术提供可行的技术方案.

    雪崩光电二极管SiC探测阵列高均匀性良率

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    大信号下X7R MLCC的电学性能分析

    康超胡星李屹凌志远...
    809-813页
    查看更多>>摘要：为了在大功率下能更好地应用多层陶瓷电容器(MLCC),需要在大信号下评价MLCC的电学性能.利用伏安法,通过测量待测电容、采样电阻及两者串联后的有效交流电压,获得待测电容和采样电阻的相位差,计算出待测电容的电容及介电损耗,建立了大信号下MLCC数据图谱.结果表明,交流电压不变时,电容随着偏压的增加而增加,交流电压较小时,损耗几乎不随偏压变化而变化;在高直流偏压下,电容和介电损耗随着交流电压的增加而增加;在某些偏压下,电容可大范围内不随交流电压变化而变化;偏压改变时,如果同时改变交流电压,电容也可获得恒定值.一定程度上解决了材料或元器件现有的电学参数与实际应用需求之间的矛盾.

    大信号偏压交流电压MLCC电容介电损耗

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    相互连接的介孔空心碳球的制备及其在电容去离子(CDI)技术中的应用研究

    胡婧琨陈素晶张易宁
    814-821,829页
    查看更多>>摘要：以空心碳球的孔隙结构为研究对象,采用改良Stöber法成功合成了一种相互连接的介孔空心碳球(MHCSs),并将其作为电极材料系统地研究其介孔结构对电化学性能和电容去离子性能的影响.研究结果表明,相比于以微孔结构为主的相互连接空心碳球(HCSs),MHCSs具有更大的比表面积和更多的活性位点,从而提高了电极材料的比电容.大孔径提升了空心碳球的离子传输速率,而石墨化程度的提高则增加了电极材料的电导率,显著提升了材料的电容去离子性能.在100 mg·L-1浓度的NaCl溶液中,HCSs和MHCSs的电吸附容量分别达到10.01和17.81 mg·g-1,MHCSs表现出优异的电容去离子性能.此外,在经历了30次吸附-解吸循环后,MHCSs在100 mg·L-1 NaCl溶液中仍能保持97.42％的初始脱盐能力,表现出良好的循环稳定性.此研究成果为介孔空心碳球材料在海水淡化、水处理领域的应用提供了有益的参考.

    空心碳球介孔结构电容去离子海水淡化

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    Ni2O3和ZrO2共掺杂CaCu3Ti4O12陶瓷的介电性能研究

    南彦鑫张建花邓涛李鹏...
    822-829页
    查看更多>>摘要：CaCu3Ti4O12(CCTO)介电陶瓷因具有极高的介电常数(ε')而受到了广泛的关注与研究,并在电容器材料领域展现出巨大潜力.然而,较高的介电损耗(tanδ)和较差的温度稳定性限制了其发展.为了降低CCTO陶瓷的tanδ并提高温度稳定性,通过溶胶-凝胶法制备了Ni2O3和ZrO2共掺杂的CCTO陶瓷.研究发现:通过掺杂Ni2O3和ZrO2,样品在维持高ε'的同时,显著地提高了温度稳定性并降低了tanδ.特别是质量分数1％Ni2O3和1％ZrO2共掺杂的样品,其ε'高达4710,在-125～200 ℃温度范围内变化小于±20％,符合X9S电容器的标准(在-55～200 ℃范围内,△ε'＜±20％).并且该样品在室温下的tanδ低至0.012,优于纯CCTO的0.025.这些优异的性能与较大的晶界活化能和较高的晶界电阻有着密不可分的关系.

    CaCu3Ti4O12陶瓷温度稳定性介电损耗X9S电容器

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