刊 名:
电子元件与材料
ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS
主 办
国营第715厂
中国电子学会
中国电子元件行业协会
刊 期:月刊
出版地:成都市
语 种:中文
开 本:大16开
刊 号:

ISSN 1001-2028
CN 51-1241/TN
邮发代号:62—36
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综述

  • 银粉及银导电浆料制备技术的研究进展

    杨洪霞;黄立达;朱敏蔚;蔡依群;

    银导电浆料是发展电子元器件的基础之一,其制造技术的核心包括银粉的制备和银浆的调浆两部分。文章结合近年来银粉及银导电浆料领域文献及研究工作情况,综述了各形貌银粉的制备方法,且着重介绍了化学还原法;阐述了银浆的组成、制备方法以及各成分对浆料性能的影响;并提出了银导电环保浆料和复合浆料的发展趋势。

    2018年10期 v.37;No.320 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
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新能源材料与器件专题Ⅱ

  • 锂离子电容器:理论、结构设计与应用

    巩瑞奇;金黎明;郑俊生;ZHENG Jim P;

    超级电容器是一种重要的功率型储能器件,但较低的能量密度,使得其应用范围比较有限。锂离子电容器是近些年超级电容器发展的热点,其正极采用活性炭,负极采用电池性负极材料,能量密度可以大大提高。本文重点阐述了锂离子电容器的能量限制理论,总结了锂离子电容器负极材料的选择、正负极匹配、预嵌锂等研究进展,最后介绍了锂离子电容器的应用领域,并对于其未来的发展前景进行展望。

    2018年10期 v.37;No.320 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K]
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  • 基于柳絮的生物质活性炭制备及电容性能的研究

    林烨;姚路;吴登鹏;张亚非;

    以柳絮为碳的前驱体,采用KOH活化和氨气氛围高温碳化两步法制备了生物质氮掺杂多孔碳材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱等方法对材料进行结构表征,结果表明,该碳材料含有较高的氮元素,具有丰富的多孔结构,是一种非常优异的活性炭材料。电化学测试结果表明,KOH活化时间为8 h时所制备的碳电极材料具有最优的电化学性能,其质量比电容为317 F·g~(-1)(电流密度为1 A·g~(-1)),并且该材料具有非常优异的倍率性能,在电流密度为10 A·g~(-1)时具有220 F·g~(-1)的比电容;此外,该材料还具有非常优异的循环稳定性,在10000次充放电循环后容量保持率为99. 5%。

    2018年10期 v.37;No.320 13-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 4870K]
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  • 石墨烯/MnO_2复合电极材料的一步合成及其电化学性能研究

    查小婷;杨文耀;周恩民;程正富;张海道;

    提升超级电容器性能的关键是提高其电极材料的电化学特性,其中改变制备工艺,复合不同种材料都是可行之法。本文采用简单的一步水热法制备出石墨烯/MnO_2超级电容器复合电极,采用扫描电子显微镜(SEM)表征分析其微观形貌,X射线光电子衍射仪(XPS)对其成分进行分析。结果表明石墨烯与MnO_2有机复合在一起,并呈现交叠连接的花状褶皱开放结构,具有较大的比表面积,有利于电极与电解液的充分接触。三电极电化学测试表明:复合电极具有较好的可逆性及倍率特性,且在5×10~(-3)A/cm~2的电流密度下,比电容达到655. 5×10~(-3)F/cm~2,具有较好的应用前景。

    2018年10期 v.37;No.320 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K]
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  • ZIF-8基三维分级多孔碳材料及其超级电容器的应用

    付兴平;胡家朋;刘瑞来;华伟平;

    沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)具有孔径可调、高比表面积、优异化学稳定性和丰富的氮元素等优点,是制备多孔碳材料理想的前驱体。本文以自制ZIF-8为前驱体,经氮气气氛下950℃高温炭化制备三维分级多孔碳材料(3D-HPCs),显示出良好的电化学特性。该碳材料包含大量的微孔(<2 nm),以及部分中孔(2~4 nm),由于微孔、中孔和氮掺杂的协同作用,该三维分级多孔碳材料具有较高的电容特性和较低的离子扩散阻力。当电流密度为1 A/g时,3D-HPCs电极的比电容为187 F/g,当电流密度增至20 A/g,比电容保持率高达74%,展现出较高的比电容和良好倍率性能。循环寿命测试显示,在50 mV/s经5000次循环比电容无明显衰减,显示较好循环稳定性。

    2018年10期 v.37;No.320 27-31+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K]
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  • 超级电容器碳电极用涂炭箔集流体研究

    杨波;伍俊霖;刘文宝;姜宝正;

    随着社会发展,超级电容器需求日益增加,对不同种类超级电容器集流体的研究十分重要。本文选用一种商业化涂炭箔作为超级电容器的集流体,通过对比光箔和腐蚀箔,研究了集流体种类对超级电容器性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)研究了不同箔材的作用机理。结果表明:使用涂炭箔集流体的电极比使用其他两种集流体的电极具有更高的比电容值(电流密度为0. 5 A/g),而且循环稳定性良好。涂炭箔表面为颗粒碳与片层碳的混合包覆结构,该结构可以从两方面提高超级电容器的性能:一方面涂炭箔可以提高电极材料在集流体上的附着力,抑制电极材料脱落,增加活性物质的利用率;另一方面涂炭箔可以增强电极中的电荷传导,所制作电极的电极阻抗与放电电压降相对更小,功率特性明显优于其他箔制作的电极。

    2018年10期 v.37;No.320 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2109K]
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  • 空心蒲公英结构羟基氧化钒的制备及电化学性能研究

    赵磊;杨娜娜;刘浩锐;贺立群;刘卯成;

    采用简单水热法成功制备空心蒲公英结构的羟基氧化钒(VOOH),探讨VOOH空心蒲公英结构的形成机制。利用场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征所制备样品的微观形貌和晶体结构,考察热处理对VOOH的结构和性能的影响。结果表明热处理后VOOH有如下变化:微观形貌基本不变,但蒲公英球和纳米片的壁厚变小; VOOH的结晶度提高,有少量的VOOH晶体结构变为V_2O_3晶体结构。将热处理后VOOH作为电极材料,采用循环伏安法和恒流充放电法测试其电化学性能,结果表明热处理后VOOH具有比较优异的电化学性能(0. 625 A/g电流密度下比容量为157. 5 F/g),这预示着将其作为超级电容器正极材料可能具有一定的应用前景。

    2018年10期 v.37;No.320 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
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  • pH值对硫掺三维石墨烯电化学性能影响的探究

    杨文耀;张海洋;朱如志;张海道;曾令刚;

    本文以Hummers法制备的氧化石墨烯溶胶为原料,通过控制水热反应的pH值,研究了不同酸碱度对硫掺杂三维石墨烯的结构及电化学性能的影响。采用扫描电镜对其微观结构进行表征分析,结果表明硫掺三维石墨烯具有典型的石墨烯特征结构。采用循环伏安、恒电流充放电等测试手段研究了不同pH值下制备的硫掺杂石墨烯的电化学性能。结果表明,pH值越大,硫掺杂三维石墨烯的体积越大,其比容量也随pH值的增大而有明显的提升。当pH值为11时,硫掺杂三维石墨烯具有良好的电化学可逆性、较高的比容量、较好的倍率特性及良好的循环特性,在超级电容器上具有良好的应用前景。

    2018年10期 v.37;No.320 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 5474K]
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  • 基于闪光法制备碳纳米管/石墨烯薄膜

    周艳婷;李玉浩;夏国廷;王凯;杨玉新;

    石墨烯是目前为止发现的最薄的二维材料,被认为是构建石墨、富勒烯和碳纳米管的基本结构单元。为了使其具有良好的疏水性能,在石墨烯泡沫孔壁表面引入垂直取向的碳纳米管阵列是本文研究的关键问题。本文在Hummers法制备氧化石墨烯的基础上,采用闪光法制备了碳纳米管/石墨烯薄膜(CNTs/G),通过SEM和XRD等技术对材料的形貌和结构进行了表征,同时对碳纳米管/氧化石墨烯(CNTs/GO)和碳纳米管/石墨烯(CNTs/G)的疏水性进行测试,实验结果证明采用闪光法可得到复合比较均匀的碳纳米管/石墨烯(CNTs/G)薄膜,且该材料疏水性能良好,接触角达到120o。该方法简单、无污染、易操作。

    2018年10期 v.37;No.320 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097K]
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  • 溶剂对晶硅太阳能电池用铝浆性能影响

    彭帅;邹文;汤森进;周剑;罗晖;胡昌文;

    为提高铝浆的光电性能和可靠性,探讨了溶剂在铝浆中的作用机理,实验采用乙二醇甲醚-醇酯十二-扩散泵油的溶剂体系,考察了三种溶剂的质量配比对晶硅太阳能电池用铝浆的性能影响,并利用综合热分析仪(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)等仪器对样品进行了表征。实验结果表明:乙二醇甲醚、醇酯十二、扩散泵油以1∶1∶1的质量比配制的铝浆的综合性能更优,其膜层致密、方阻小、附着力高,并且具备较优的光电性能。

    2018年10期 v.37;No.320 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2441K]
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  • 正极材料包覆改性对NCM523/PEO/金属锂固态电池的性能优化

    李帅鹏;沈富新;李峥;冯玉川;杨帆;何泓材;

    为了改善三元正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2(NCM523)在聚合物固态锂金属电池中的电化学性能,分别以Al_2O_3和Li_(6.4)La_3Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)(LLZTO)为包覆材料,通过机械包覆机一步完成对NCM523的包覆,获得表面分别包覆Al_2O_3层和LLZTO层,厚度约50 nm的复合三元NCM523材料。同时以聚环氧乙烷(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂(LiTFSI)以及锂镧锆钽氧(LLZTO)粉体为原材料制备了有机-无机复合固态电解质,其电导率在60℃可达到4.2×10~(-4)S/cm,稳定的电化学窗口达到5 V。以包覆的NCM523材料为正极活性材料制备复合正极,并在该复合正极表面涂覆上述PEO基固态电解质,制得一体化三元NCM523-PEO基固态电解质复合电极片,该种复合极片可有效改善极片与电解质界面接触电阻过大的问题;另外以一体化的三元NCM523-PEO基复合正极-固态电解质组装固态电池。基于LLZTO包覆NCM523极片和PEO-PVDF-LiTFSI-LLZTO复合电解质的固态电池在60℃表现出最佳的循环稳定性和较高的放电均压以及更小的内阻,因此对正极材料的包覆改性是提升固态电池电化学性能以及循环寿命的有效途径。

    2018年10期 v.37;No.320 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2946K]
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  • 超声雾化喷涂工艺制备醋酸纤维素多孔膜

    张晓琨;张晓晴;伍芳;赵媛媛;向勇;

    聚合物多孔膜在纳米合成、生物电子、清洁能源等新兴领域扮演着重要的角色。为探索面向高性能多孔膜制备的新工艺,基于相转变原理,采用超声雾化喷涂技术实现了孔径、孔隙率可调的醋酸纤维素多孔膜制备。多孔膜的孔隙率随着"聚合物-溶剂-非溶剂"三元体系中非溶剂比例提高而提升,其孔径可通过改变喷头与基底间的距离予以调控。基于"醋酸纤维素-丙酮-水"三元体系,采用醋酸纤维素质量分数为2%、醋酸纤维素与水质量比为1∶4的前驱体溶液,在喷头与基底间距为3 cm的条件下制备了平均孔径为171 nm、孔隙率为58%、断裂强度为3. 42 MPa的醋酸纤维素多孔膜。与流延工艺相比,超声雾化喷涂技术制备的醋酸纤维素多孔膜具有更规整的孔结构,提高了其在纳米合成、锂电池和生物传感等领域中的应用潜力。

    2018年10期 v.37;No.320 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 3732K]
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研究与试制

  • 水热法制备氧化锌纳米棒及微观形貌控制

    刘梦博;李文彬;段理;于晓晨;魏星;

    利用旋涂法在玻璃基底上制备ZnO种子层,之后用水热反应在不同条件下生长ZnO纳米棒阵列。通过SEM、XRD等表征测试手段,研究在水热反应时不同条件对ZnO纳米棒阵列的微观形貌的影响并对水热法制备ZnO纳米棒的各项生长条件进行了系统性的影响分析。测试结果表明:种子层溶液浓度、水热反应时间和反应溶液浓度均会对ZnO纳米棒阵列的微观结构产生不同程度的影响。利用0. 1 mol/L的溶液进行种子层旋涂,在0. 05 mol/L硝酸锌溶液中进行水热反应9 h,可以生长出具有一定高度、取向性好的ZnO纳米棒阵列。

    2018年10期 v.37;No.320 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2622K]
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  • 阴离子控制剂对纳米银线微结构的影响

    刘书丽;吴海斌;王小明;王焱;陈金菊;

    纳米银的性能主要受其形貌和尺寸的影响,因此调控纳米银的微结构具有重要意义。本文采用醇热法,以AgNO_3为银源,乙二醇为溶剂和还原剂,聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP)为结构导向剂和保护剂,含Cl~-或Br~-的钠盐为控制剂,对比研究了PVP浓度、卤离子(Cl~-或Br~-)种类与浓度对产物形貌的影响。采用SEM、TEM、SAED、XRD、EDS对产物的微观形貌、晶体结构和物相组成进行了表征。实验结果表明:Cl~-促进多重孪晶的形成,有助于一维纳米线的形成,但银线直径较大; Br~-能有效降低体系中自由Ag~+浓度,从而减小纳米银线的直径,但成线效果较差; Cl~-与Br~-协同作用能将纳米银线的直径缩小至约30 nm。

    2018年10期 v.37;No.320 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 4409K]
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技术与应用

  • 金属化薄膜电容器气隙电离现象的讨论

    王凯平;

    脉冲或交流应用的干式金属化薄膜电容器在制造过程中,介质薄膜层与层之间不可避免的存有气隙。当运行电压超过某一值时,会发生气隙电离,导致金属化镀层被蒸发而形成大小不一的电离斑点,减小了电极的有效面积,显著降低了电容量值从而影响设备的正常运行;通过等效电路的计算,提出了介质相对介电常数大小影响电容器电离电压高低的关系式,显示了在高能量密度脉冲功率电容器的研发中过度追求高介电常数介质的路径可能存在的问题;文末列举了两份实验数据,提出了解决气隙电离的参考途径。

    2018年10期 v.37;No.320 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2515K]
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