利用PVA碳源包覆、HF酸刻蚀和沥青二次包覆方法制备多孔珊瑚状硅/碳复合负极材料,得到沥青含量分别为30%、40%和50%(质量分数)的3种硅/碳复合材料样品。采用XRD和SEM分别对复合材料的组成和形貌进行表征,并采用电化学测试手段对其性能进行测试。结果表明,经二次沥青包覆后,复合材料的电化学性能得到明显提高。当二次包覆的沥青含量为40%时,在100 m A/g的电流密度下,该样品第二次充放电循环的放电容量达到773 m A·h/g,经60次循环后,放电容量仍然保持在669 m A·h/g,其容量损失率仅为0.23%/cycle。因此,调整二次包覆碳含量可明显改善复合材料的循环稳定性。
基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了本征SnO_2、SnO_2∶In、SnO_2∶Ga和SnO_2∶(In,Ga)超晶胞模型并进行了几何结构优化,对其能带结构、态密度、电荷密度及光学性质进行了模拟计算.结果显示,与SnO_2∶In和SnO_2∶Ga相比,SnO_2∶(In,Ga)的晶格常数更接近于本征SnO_2,可有效降低SnO_2材料掺杂体系的晶格畸变.SnO_2中In、Ga的掺入能够增大材料的带隙值,且能带结构向高能方向移动,材料呈现典型的p型半导体特性.SnO_2∶(In,Ga)中,In与Ga掺杂原子和O原子的电子云呈现出共价键特性.光学性能表明,SnO_2∶(In,Ga)晶体中,光子能量在0~2.45 e V和大于6.27 e V的范围内表现出良好的介电性能,在微型微电子传感器机械系统器件和高密度信息存储等方面具有良好的应用前景.SnO_2∶(In,Ga)在可见光范围内具有10~5cm^(-1)数量级的吸收系数,能够强烈地吸收光能,在光电器件的吸收材料中具有潜在的应用前景.
