锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究进展
吴宇平,李阳兴,万春荣,姜长印
(清华大学核能技术设计研究院,北京100084)
Ξ
摘 要: 综述了最近几年对于锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究。研究的氧化锰锂材料主要有尖晶石结构的
LiMn2O4、Li4Mn5O9和Li4Mn5O12以及层状结构的LiMnO2。对于LiMn2O4,通过引入适当的杂原子和采用新的溶胶-凝胶法制
Li4Mn5O12及层状结构的LiMnO2。下面分别就这几种材料进行
说明。
备,可以有效地克服Jahn-Teller效应所造成的容量衰减现象。
Li4Mn5O9和Li4Mn5O12可以用低温方法合成,能作为3V锂离子
二次电池的理想正极材料,层状结构LiMnO2的容量比目前常用的正极材料的质量容量均要高,可达270mAh/g,而且循环性能也比较理想。随电子技术的发展,以氧化锰锂为正极的锂离子二次电池将得到广泛的应用。
关键词: 锂离子二次电池;正极;氧化锰锂;进展中图分类号: TM911.114
图1 (a)Li-Mn-O三元体系的相图在25℃的等温截面曲线
(b)图1(a)中阴影部分的放大图
Fig1(a)AnisothermalcrosssectionoftheLi-Mn-Ophasedi2
agramat25℃,(b)anexpandedregionoftheshadowinfig1(a)
1 引 言
锂离子二次电池较传统的可充电电池具有非常明显的优越性,因此倍受国际、国内的关注。它主要是由正极、负极、电解质三大材料组成。其中的负极材料为当今最为活跃的领域之一[1～6],每年有关这方面的专利数位居各材料之首[6]。但是正极材料的研究并未停止[6～8]。拿日本来说,每年批准的专利从
1994年的约100件增加到1997年的160件。而正极材料的容
2 尖晶石结构LiMnO2
尖晶石结构LiMnO2的部分结构特征及理论容量列于表
2[10]。在该结构中,锂离子位于8a位置,氧原子位于32e位置。
量比负极材料要低,为制约锂离子电池容量提高的一个主要因素。从表1可以看出[9],锰系正极材料为非常有应用前景的正极材料。因此本文就近年来国际、国内在氧化锰锂正极材料方面的研究进行了综述。
表1 锂离子二次电池用的各种正极材料的比较
Table1Comparisonofvariouskindsofcathodematerialsforlithi2
umionsecondarybattery
项 目
质量容量密度开发阶段
(mAh/g)
氧化钴锂氧化镍锂氧化锰锂
135～145120～130
135～180
125～135
实用水平热稳定性安全措施过渡金属资源原料成本未实用化110～120
极不稳定不稳定稳定复杂复杂简单贫乏较Co丰富非常丰富贵居中便宜在充、放电过程中,一般有两个平台,即约4V和约3V。在充放
电过程中,由于锰的价态变化大,从+3变化到+4,有着强烈的Jahn-Teller效应,使晶体由立方体尖晶石转变为四面体尖晶石。在该相转变过程中,晶胞单元的体积增加了6.5%,导致尖晶石结构发生形变,产生破坏作用,使容量衰减。当然,容量的衰减还有另外两方面的原因[12]:(1)锰在电解质中的溶解和(2)充电时,高电压导致电解质的分解。为了解决容量衰减的问题,采用的方法主要有两种:引入杂原子和采用新的合成方法。当然也有采用表面涂层的方法,在这里也就不多述,它主要是通过减少锰在电解液中的溶解而提高循环性能[13]。表2 部分尖晶石结构氧化锰锂化合物的结构特征及容量Table2Structuralcharacteristicsandelectrodecapacitiesof
somelithiummanganeseoxideswithspinelphases
尖晶石相的成分LiMnO2
结构的概念Li[Mn2]O4
Mn的平
图1(a)为Li-Mn-O在250℃相图的等温截面曲线,阴影部分为有缺陷的尖晶石相和岩盐相。为了更好地看清楚,将图1(a)中的阴影部分放大,示意于图1(b)。从该图可以看出,Li-Mn-O所形成的化合物比较多,而且在不同的条件下可以发生
均价态3.50
晶体对称性立方(Fd3m)a=0.8245nm立方(Fd3m)a=0.8162nm立方(Fd3m)a=0.8137nm理论容量(mAh/g)148213163
Li2Mn4O9(Li0.89□0.11)[Mn1.78□0.22]O44.00Li4Mn5O12
Li[Li0.33Mn1.67]O4
4.00
转化,这也是氧化锰锂作为正极材料的复杂性所在[10,11]。能作为正极材料的主要有尖晶石结构的LiMn2O4、Li2Mn4O9和
Ξ收稿日期:1998-09-17
18《功能材料》2000,31(1)
2.1 杂原子的引入
成稳定的d3构型,优先位于八面体位置[17,20～22]。因此在形成的复合氧化物LiCrxMn2-xO4中,即使x高达1/3,它还是单一的尖晶石结构。在充放电过程中,该尖晶石结构的立方对称性
没有受到破坏,循环性能有明显提高。当然,随铬的量增加,容量会下降,甚至会下降得比较多。其最佳组分为0.6%的Mn3+被Cr3+取代,此时初始容量只下降5～10mAh/g,而循环性能有明显提高,100次循环后,容量还可达到110mAh/g。循环性能的提高主要是由于提高了所得尖晶石结构的稳定性。从MO2
α-型)和CrO2的M-O结的结合能可以间接得到说明,MnO2(
合能分别为946kJ/mol和1029kJ/mol。尖晶石结构的稳定性好,锰在阴极溶解就降低了。
三价铁离子的半径为0.0645nm[17],虽然与Mn3+的相近,但是它为高自旋的d5构型,同Al3+一样,以反尖晶石结构
LiFe5O8存在,易导致阳离子的无序化,结果充放电效率不高,容
目前,引入的杂原子比较多,如锂、硼、镁、铝、钛、铬、铁、钴、
镍、铜、锌、镓、钇等。下面按它们在元素周期表中的先后次序予以说明。
锂的引入方法有两种,一种为在合成尖晶石LiMn2O4的过程中加入过量的锂盐[14],形成Li1+xMn2O4(x>0);另一种为将合成的LiMn2O4与正丁基锂反应,按式(1)生成Li1+xMn2O4(x>
0)[15]:
LiMn2O4+xLiC4H9
Li1+xMn2O4+0.5xC8H18
(1)
前者合成的Li1+xMn2O4随合成温度及x值的不同而表现为不同的结构。当x<0.14、合成温度为700℃时,为单一的尖晶石结构;温度大于750℃时,四方尖晶石LiMn2O4转变为菱形尖晶石结构,并发生分解,形成LiMn2O4和Mn3O4(如下式(2)):
3LiMn2O4
3LiMnO2+Mn3O4+O2
(2)(3)
当然,生成的LiMnO2不稳定,会发生歧化反应(3):
3LiMnO2+0.5O2LiMn2O4+Li2MnO3
量衰减快。另外,铁有可能会催化电解质的分解。
钴在所形成的尖晶石结构LiCoyMn2-yO4中以三价形式存在[21,23,24],同铬的掺杂一样,提高了所得尖晶石结构的稳定性
(CoO2的Co-O结合能为1142kJ/mol);在充放电过程中,体积变化小(≤5%),这样,尖晶石结构不易遭到破坏;另外,Li2
CoyMn2-yO4的导电性能较LiMn2O4有明显的提高,锂在其中的
从而产生岩盐结构的Li2MnO3相。同样,在低温下,x>0.14时,也会形成Li2MnO3。在750℃时合成的Li1+xMn2O4的初始可逆容量比LiMn2O4要低,但是其循环性能较好,50次循环的平均容量为120mAh/g以上。
后者合成的Li1+xMn2O4(0 三价铝离子的半径为0.0535nm,比三价锰离子要小,引入到尖晶石LiMn2O4后,这样铝离子位于四面体位置,晶格发生收缩 + ,形成可写为(Al32 + )四面体[LiAl33 [17,18] 扩散系数从9.2×10-14～2.6×10-12m2/s提高到2.4×10-12 ～1.4×10-11m2/s(充电状态SOC测量);这些均有利于锂的可逆插入和脱出,使循环性能得到明显提高。再加之掺杂钴后,所得材料的粒子变大,比表面积减少,使活性物质与电解液之间的接触机会少,降低了电解质和电极的分解速率,导致自放电速率降低。从容量及循环性能来看,掺杂了钴后所得的尖晶石结构不仅可以作为4V锂离子二次电池(4.2V～3.7V)[21,24]的正极材料,而且也可以作为3V锂离子二次电池(3.3V～2.3V)[23]的正极材料。 镍在LiMn2O4中以二价形式存在[21],但是它同钴、铬一样,能够稳定尖晶石结构的八面体位置(NiO2的Ni-O结合能为 1029kJ/mol),使循环性能得到提高。但是当充电电压从4.3V 提高到4.9V时,发现在4.7V附近有一新的电压平台出现[25],它为Ni2+氧化为Ni4+的氧化峰,因为Ni的eg电子与Mn的eg电子的结合能相比,要高0.6eV。另外,合成温度不能过高,超过650℃时,会有LixNixO相的出现,使性能劣化。在600℃合成的LiNi0.5Mn1.5O4在3.0V～4.9V之间循环时,能稳定在 100mAh/g以上。 ]八面体O8的结构。因此, 改性尖晶石结构LiAl0.02M1.94O4中,Al 3+ 离子可取代位于四面体 铜引入到尖晶石LiMn2O4后[26,27],分别以二价和三价形式存在,其化学式可写为LiCuxⅡCuyⅢMn[2-(x+y)] 8a位置的Li+,使Li+移到八面体位置。而八面体位置的Li+在 Ⅲ,Ⅳ O4,在5.1V 约4V时不能脱出。这表明阳离子的无序程度有了提高,因此 电化学性能降低。但是,另外的研究表明,在形成的LiMxMn2O4中[16,19],x≤0.05时,只是容量稍低一点,循环性能却有明显提高,30次循环之内容量基本上没有衰减。 从三价钛离子的半径0.067nm来看,它很容易并入到 LiMn2O4的点阵结构中,可很易氧化为Ti4+,导致锰的平均价态 ～3.3V之间进行充放电时,随铜的含量增加,在4.9V附近出现一新的电压平台,它是Cu2+与Cu3+之间的氧化还原峰;但是容量同别的元素掺杂一样有所下降,而循环性能得到了提高。它可以作为新型的5V锂离子二次电池的正极材料。 锌引入到尖晶石结构后[11],由于Zn2+为3d10电子构型,不存在Jahn-Teller效应,结果同引入锂、镁一样,抑制Jahn-Teller效应,从而提高循环性能。LiZn0.05Mn1.95O4的容量在20 在3.5以下,因此反而会使Jahn-Teller效应更加强烈,产生结 构形变,导致物理性能退化,容量衰减快。 铬的三价离子的半径为0.0615nm,与Mn3+的很相近,能形《功能材料》2000,31(1) 次后还保持为102mAh/g。 对于镓的掺杂,存在两种不同的观点。从离子半径来看,它 19 同Mn3+的相近(0.062nm),但是它与Al3+一样,易形成反尖晶石结构的LiGa5O8,因此会导致点阵结构的无序化,使容量下降,衰减快[17]。另一种观点的研究表明[16,28],镓掺杂以后所得的结构为单一的尖晶石相,并且其立方对称性也得到了保持,因为Ga3+同Zn2+一样为3d10电子构型,没有Jahn-Teller效应,晶格参数a也相近(0.8227nm),这样使Mn3+/Mn4+<1,减少了充放电过程中Jahn-Teller效应产生的形变,改善了循环性能。别的元素的掺杂虽然也能提高循环性能,但是容量有所下降。对于镓,当LiGaxMn2-xO4中的x=0.05时,行为最佳,容量基本上没有降低,而且循环性能优越。 三价钇引入到LiMn2O4后,X衍射结果表明所得材料为两相结构,因此电化学性能不理想[17]。 从以上各种研究表明,掺杂元素要想改善尖晶石LiMn2O4 的循环性能,必须能够稳定其尖晶石的结构,使其在充放电过程中保持良好的稳定性。2.2 新的合成方法 对于正极材料的合成,一般采用固相反应,即将锂的氢氧化物、碳酸盐或硝酸盐等与锰的氧化物、氢氧化合物或碳酸盐等进行机械混合,然后在高温下进行热处理。该方法的主要缺点为:混合不均匀,形态不规整,颗粒大,粒径分布宽,化学计量关系不易控制,因此所得材料的电化学性能不理想。如果采用新的合成方法即溶胶-凝胶法[29,30],不仅可以降低合成温度,缩短反应时间,同时相的纯度也高,化学计量关系能够得到很好的控制,粒子大小在纳米级范围,粒径分布窄,比表面积大等。因此不仅容量得到了提高,而且循环性能也有明显改善。随所用的试剂不同,其操作流程不尽相同。将柠檬酸与乙二醇的缩聚物作为载体的流程简单示于图2[29]。柠檬酸+乙二醇LiNO3+Mn(NO3)2・6H2OPAA),就不需要缩聚过程,其流程简单示意如图4[30]。 图3 聚合前驱体的结构简单示意图 Fig3Schematicillustrationofthestructureofthepolymericpre2 cursor 溶解溶解真空干燥 (1) 透明溶液粘稠溶液在140℃酯化 (2) (3) 除去乙二醇,进行缩聚反应 超细粉聚合前驱体在T>250℃时进行热处理图2 溶胶-凝胶法合成LiMn2O4的简单示意图 Fig2SchematicdiagramofthesynthesisofLiMn2O4bysol-gel method 图4 用PAA为载体的溶胶-凝胶法制备LiMn2O4的流程图 Fig4FlowsheetoftheprocedureforpreparingLiMn2O4bythesol -gelmethodusingPAAassupporter 其原理同前者相似,聚丙烯酸的羧酸基团与混合的阳离子形成络合物,生成溶胶。这样也使阳离子以原子级水平均匀分散在聚合物载体中。所得的凝胶随PAA与Li、Mn的比例不同而不同,既可为交联结构,也可为非交联结构。一般使PAA过量,形成交联结构,这样在热处理过程中不会发生偏析现象。同样形成单一尖晶石结构的热处理温度也比较低,可低到250℃。在800℃时所得的LiMn2O4的可逆容量为135mAh/g,10次循环后为134mAh/g,168次循环后仅仅衰减9.5%,比上述方法更为优越。 如果仅仅以柠檬酸为载体,其电化学性能并不理想[12]。以己二酸为载体的性能则有所提高,特别是低温下的循环性能[31]。而以羟基醋酸为载体,所得材料的性能却可以与上述缩聚物为载体的相比。在3.6～4.3V之间循环时,初始容量为134mAh/g,100次循环后还保留有94%[32]。 从该图可以看出,它主要有3个反应:形成金属络合物(1)、酯化反应(2)和缩聚反应(3)。将硝酸盐加入到柠檬酸与乙二醇的溶液中后,发生部分中和,形成柠檬酸与金属离子的络合物。然后在酯化过程中,形成低聚物,并随反应的进行,粘度逐渐增加,保证阳离子在络合物中均匀分布。在缩聚反应(3)中,体系中多余的乙二醇除去后,形成泡沫状的玻璃固体。即聚合前驱体很稳定,没有沉淀物的析出,从其简单的结构示意图(图3)也可以看出这一点。 锂离子和锰离子是以原子级水平均匀地分散在聚合物基体上。在形成氧化锰锂的过程中,不需要象在固相反应中的远程扩散作用,因此得到均一的尖晶石LiMn2O4的合成温度很低,可以低到300℃。其可逆容量高达135mAh/g(91%的理论容量),并且容量衰减得很慢。以金属锂为参比电极,10次循环后还可达到127mAh/g。 如果直接以具有配位原子的聚合物为载体(如聚丙烯酸 20 3 尖晶石结构Li4Mn5O9和Li4Mn5O12 对于Li2Mn4O9的研究进行得少,可能是由于它不稳定,难合成,同时其能量密度不高。下面介绍尖晶石结构的Li4Mn5O9和Li4Mn5O12 在前述的LiMn2O4的掺杂过程中,通过引入过量的锂,提高锰的平均价态,可抑制Jahn-Teller效应[14,15,33]。当Li1+xMn2O4中x=0.33时,得到组成为Li4Mn5O9的氧化锰锂。在该结构中,位于约4V的平台容量有所下降,但位于约3V的容量 《功能材料》2000,31(1) 有所增加,且随循环的进行衰减速率下降。主要是由于掺杂后,由于更多的锂离子位于16c位置,导致立方尖晶石结构更加稳定。在LiyMn5O9中,y达到1.5时还有很好的循环性能。因此它可以作为3V锂离子二次电池的理想正极材料。在较高的温度合成Li4Mn5O9时,由于它很不稳定[10],易分解为LiMn2O4和Li2MnO3,一般采用低温方法。 Li4Mn5O12中锰为+4价。在合成时,当原材料中锰为+3 nO2[41]。所发生的反应式示意于式(5)和(6)。LiMn2O4+LiOH+0.5H2 300～400℃ 2LiMnO2+2H2O(5) 2MnO2(γ)+2LiOH・H2O+C2LiMnO2+CO2+H2O 300～400℃,氩气气氛 (6) 其中式(6)的方法更为有效。由于反应较多,过程的控制比较复杂,所得的LiMnO2的容量可达180mAh/g,虽然在充放电过程中,它又转化为尖晶石结构,但与固相反应得到大LiMn2O4相比,稳定性和循环性能均要好一些。 价时,易形成LiMnO2;为+4价时,能够形成稳定的Li4Mn5O12。为了保证原材料中锰的价态为+4,先将Mn(Ac)2的Mn2+与 Li2O2反应,形成LixMnyOz・nH2O,然后过滤、洗涤、干燥[34]。如 5 结 语 锰系正极材料同别的正极材料相比,无论是从环境污染,还 是从性能/价格比来看,均具有明显的优越性,其应用前景非常诱人。虽然目前的氧化锰锂均有两个电压平台,即约4V和3V,对于一些要求苛刻的电子器件而言并不一定尽如人意。但是,电子技术的进一步发展必将会为氧化锰锂正极材料的商用化产生推动作用;同时从上面的说明来看,经过一定的改性或采用新的合成方法,无论是尖晶石结构的氧化锰锂还是层状结构的氧化锰锂,其电化学性能均有显著的提高;另外,锰系正极材料还在不断地进行改进如在氧化锰锂中掺杂比氧原子大的原子如碘等[42],无论是容量大小,还是循环性能均有进一步的提高,因此,氧化锰锂作为商品化锂离子二次电池的正极材料的趋势是不可阻挡的,它将替代氧化钴锂等正极材料。 参考文献 1 汪继强.电源技术,1996,20:147 2 吴宇平,方世璧,江英彦.化学通报,1997,(9):153 吴宇平,方世璧,江英彦.化学通报,1998,(4):154 吴宇平,万春荣,姜长印,等.电化学,已接受5 吴宇平,万春荣,姜长印,等.电源技术,已接受6 大崎隆久.,43(4):29 7 吴宇平,方世璧,江英彦,等.电源技术,1997,21:208 8 AraganeJ,MatsuiK,AndohH,etal.JPowerSources,1997,68:139 米泽正智,白方雅人.,43(4):49 10 ThackerayMM,deKockA,RossouwMH,etal.JElectrochemSoc, 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)下加热,进行即将LiOH与γ-MnOOH混合,在低温(≤450℃ 如式(4)所示的反应: (4)LiOH+γ-MnOOHLiMnO2+H2O生成LiMnO2。所得材料在4.2V～2.8V之间的可逆容量高达190mAh/g,而且循环性能好。在循环过程中,虽然转变为扭变的与尖晶石结构相关的Li2Mn2O4,并且后者在空气中不稳定,但是组装成电池后,并不与空气接触,因此循环性能并不会受到影响。 另外,Sedema制备的LiMnO2的可逆容量可达230mAh/ g[36],而且循环性能比较优越,特别是位于高压区约4V的容量。 上述低温法中[35]是直接以三价的原料制备LiMnO2。如果以Mn2O3为原料,在加压下于220℃与LiOH溶液反应,也可以制备 LiMnO2[37]。只是由于热处理温度低等原因,所得的LiMnO2中有别 的相存在,电化学性能并不理想,但其揭示了一种新的方法。如果先将Mn(Ac)2・H2O为原料[38],与LiOH的水溶液在加压下于220℃反应,然后将制备的LiMnO2再在空气中进行热处理,其性能有明显改善,第四次循环的可逆容量达200mAh/g以上。 由于LiMnO2的结构与NaMnO2相似,而后者比较稳定,可以先将Na2CO3与Mn2O3在700～730℃进行热处理得到NaMnO2。将所得的NaMnO2与Li进行离子交换,同样可生成层状结构的 LiMnO2[39]。其容量可达270mAh/g,初步的结果表明其循环性 + 能还不错。 Li2Mn2O4虽然在计量关系上与LiMnO2一样,但是它在空气中不稳定。如果加入杂质元素如Cr,可以稳定其结构[40]。尽管其结构有点扭变,但是基本上为层状结构。这表明常用的高温固相反应也可以得到层状结构的氧化锰锂。虽然容量较低,为150mAh/g,但是进一步的优化可以使性能得到提高。 用常见的化学还原方法也可以制备层状结构的LiM2《功能材料》2000,31(1) 21 23 SanchezL,TiradoJL.JElectrochemSoc,1997,144:193924 AvoraP,PopovBM,WhiteRE.JElectrochemSoc,1998,145:85125 ZhongQ,BonakderpourA,ZhangM,etal.JElectrochemSoc,1997, 144:205 26 Ein-EliY,HowardWF.JElectrochemSoc,1997,144:L20527 Ein-EliY,HowardWF,LuSH,etal.JElectrochemSoc,1998,145: 1238 28 PistozaG,BellittoC,AntominiA.PCTWO97/37394 29 LiuW,FarringtoGC,ChaputF,etal.JElectrochemSoc,1996,143: 879 30 SunYK,OhIH,KimKY.IndEngChemRes,1997,36:483931 LeeYS,SunYK,NahnKS.SolidStateIonics,1998,109:28532 SunYK,SolidStateIonics,1997,100:115 33 deKockA,RossouwMH,deDicciottoLA,etal.MaterResBull, 1990,25:257 34 KimJ,ManthiramA.JElectrochemSoc,1998,145:L53 35 ReimersJN,FullerEC,RossenE,etal.JElectrochemSoc,1993, 140:3396 36 KoetschanI,RichardMN,DhanJR,etal.JElectrochemSoc,1995, 142:2906 37 TabuchiM,AdoK,KobayashiH,etal.JElectrochemSoc,1998,145:L49 38 TabuchiM,AdoK,MasquelierC,etal.SolidStateIonics,1996,89:5339 ArmstrongAR,BrucePG.Nature,1996,381:49940 DhanJR,ZhengT,ThomasCL,Ibid,1998,145:851 41 GummowRJ,ThackerayMM.JElectrochemSoc,1994,141:117642 KimJ,ManthiramA.Nature,1997,390:365 吴宇平 男,湖南涟源人,出生于1969年。 1997年毕业于中国科学院化学研究所,并授予理学博士学位。现在清华大学从事博士后研究,助理研究员。主要从事的研究领域为锂离子二次电池的电极材料及其它相关材料。目前已在国内外核心刊物上发表了30多篇论文。 ProgressonLithiumManganeseOxideasCathodeMaterialsof LithiumIonSecondaryBattery WUYuping,LIYangxin,WANChunrong,JIANGChangyin (InstituteofNuclearEnergyTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing,100084,China) Abstract:Inthispaper,thelatestprogressonlithiummanganeseoxideascathodematerialsoflithiumionsecondarybatterywasreviewed.ThestudiedmaterialsrelatedtolithiummanganeseoxideincludeLiMn2O4,Li4Mn5O9andLi4Mn5O12withspinelstructureandLiMnO2withlayeredstructure.AstoLiMn2O4,itscapacityfadingphenomenaresultedfromJahn-Tellerdistortionhasbeenovercomeefficientlythroughintroductionofsuitableinteratomsandbyusinganovelsol-gelpreparationmethod.Li4Mn5O9andLi4Mn5O12synthesizedbylowtemperatureroutecanbeidealcathodematerialsforlithiumionsecondarybatterywithaverageoutputvoltage3V.WeightcapacityofLiMnO2withlayeredstructurecanbeashighas270mAh/g,whichishigherthanthatofcathodematerialsusedcurrently,anditscyclepropertiesisquitesatisfactory.Withthedevelop2mentofelectronicstechnologies,lithiumionsecondarybatteryusinglithiummanganeseoxideascathodewouldbewidelyused.Keywords:lithiumionsecondarybattery;cathode;lithiummanganeseoxide;progress(上接第17页) 25 姚奎.铁电微晶在凝胶玻璃中的原位生长及材料的结构和性能,西安 交通大学博士学位论文,1995 26 kunduTK,MukherjeeM,ChakravortyD,etal.JApplPhys,1998,83 (8):4380 27 岳振星.Pb(Zn1/3Nb2/3)O3基复相陶瓷的结构与介电性能研究,西安 交通大学博士学位论文,1997 赵 鹏 男,1967年出生于陕西榆林市。1995 年毕业于西北轻工业学院材料科学与工程系,获硕士学位。现工作单位为西安建筑科技大学材料科学与工程系,任讲师。1997年起开始攻读博士学位,师从我国著名材料学家姚熹院士,从事纳米复合材料、复相功能陶瓷等方面研究工作,其中复相微晶玻璃陶瓷及其制备技术是国家自然科学基金重大项目。 FunctionalCompositeGlass-CeramicsPreparedby Sol-GelProcess ZHAOPeng1,ZHANGLiangying1,2,YAOXi1,2 (1.ElectronicMaterialsResearchLaboratoryofXi′anJiaotongUniversity,Xi′an,710049,China; 2.FunctionalMaterialsResearchLaboratoryofTongjiUniversity,Shanghai,200092,China) Abstract:Thekindsoffunctionalcompositeglass-ceramicsanditspreparationmethodsarepresented.Itispointedthatthesol-gelmethodisideallysuitableforthepreparationoffunctionalcompositeglass-ceramics.Throughanalysisonthenatureofsol-gelmethod,andthehighcontentamountofcrystallinewhichisthermodynamicstableandnotaggregatecouldbyeasygot,thesizeofcrystallinegrainalsocanbecontrolledbythismethod. Keywords:compositeglass-ceramic;functionalmaterials;sol-gelmethod 22《功能材料》2000,31(1) 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容