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物电学院2024年学术沙龙暨研究生学术论坛第四期

       

时间:2024328日(周四)下午15:00

地点:13D-222

 

交流报告一:

报告题目:钠离子电池用类普鲁士蓝正极材料

报告人:徐月 教授

报告摘要:钠离子电池作为新型的储能电池以其资源丰富、环境友好、成本低廉等特点具有较高的应用价值和发展前景。正极材料是制约钠离子电池应用的关键因素之一,其中非氧化物晶格结构普鲁士蓝类似物(PBAs)具有特殊开放式框架结构,为较大尺寸的钠离子的可逆脱嵌提供了丰富的嵌入位点和传输通道。然而常规合成的PBAs正极材料存在循环稳定性差和比容量低两大问题。采用络合剂辅助共沉淀法,结合原位红外技术对PBAs合成过程进行定量化监测,降低PBAs产物缺陷度,并实现过渡金属组分的精准控制;根据材料电化学性能,结合结构模型的计算结果初步确立过渡金属组分与电化学性能的构效关系,指导金属组分设计;利用原位测试技术对钠离子在普鲁士蓝中的嵌入脱出微观过程进行表征,结合第一性原理与密度泛函理论对钠离子在其框架结构中的迁移路径和占位情况进行计算模拟,探索多元PBAs过渡金属间协同效应;完成原型电池设计、组装、优化得到性能优异的钠离子全电池。相关研究为设计和合成适用于钠离子电池的高性能类普鲁士蓝正极材料提供可靠的理论基础和实验依据,对推动适用于大规模储能的新型储能电池的实用化发展具有重要的意义。

 

交流报告二:

报告题目:基于表面等离激元共振的宽带完美吸收器的研究

报告人:黄思立(在读硕士研究生)

报告摘要:材料是一种由人工制造的亚波长周期性或者非周期性结构组成的具有超常物理性质的新型材料,其具有与传统材料不同的电磁特性,比如人工磁性、负折射率等。近年来,超材料以其奇特的光学性质引起了越来越多研究者的关注,成为物理学、材料科学等学科的研究热点,且在许多方面都取得了突出的成就,特别是在超材料完美吸收器方面。但是,在大多数超材料吸收器的设计中,吸收器的吸收率和吸收带宽等都不是特别优秀,对光的吸收不完全。我们利用时域有限差分法(finite-difference time-domainFDTD),基于表面等离激元共振(surface plasmons resonanceSPR)、腔共振(cavity resonanceCR)、磁共振(magnetic polaritons resonanceMPR)等多重共振耦合,实现了超宽带的完美吸收效应。

 

交流报告三:

报告题目:金属卤化物钙钛矿材料结构及物性研究

报告人:余江浩(在读硕士研究生)

报告摘要:钙钛矿是一种很有前途的太阳能电池候选材料,因其高功率转换效率(PCE)、简单的制备方法和低成本而引起了人们的广泛关注。开发具有高稳定性、合适的能隙、环境友好的新型钙钛矿材料是目前研究的重点。而近十年来,卤化物钙钛矿作为一种新材料迅速发展起来,因其独特的结构、电子、弹性及光学性质,例如光吸收系数大,能隙能灵活调整,发光效率高,缺陷容限度高,载流子扩散距离长等。在太阳能电池、发光二极管、光电探测器、和激光等领域得到了广泛的应用研究。我们利用第一性原理方法研究了立方型含氟钙钛矿AgXF3X=BeMgCaSr)晶体的结构、弹性、电子和光学性质。研究发现,AgBeF3AgMgF3AgCaF3具有间接带隙,而AgSrF3具有直接带隙。AgBeF3AgMgF3AgCaF3AgSrF3的带隙分别为1.8201.9012.0741.795eV,它们都表现出半导体性质。我们研究了AgXF3X=BeMgCaSr)的光学性质,包括反射率、吸收率、折射率、介电函数、电导率和损耗函数。

 
物理与光电工程学院        
2024-03-27            
 

 

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