其他其他有色金屬新能源材料技術理論與應用

用于再充式電池組的硅基固體電解質 1259     

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本申請公開了一種電化學電池(電池組)，其包括儲氫負電極(陽極)，正電極(陰極)和與電極接觸的固體質子傳導電解質。固體質子傳導電解質包含硅材料，硅材料包含至少35at％的硅。

電解液、氟化物離子電池以及電解液的制造方法 544     

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本發明涉及電解液、氟化物離子電池以及電解液的制造方法。本公開內容的主要目的在于，提供即使在含有氟化銫(CsF)的情況下也具有高濃度的活性氟化物離子的電解液。在本公開內容中，通過提供如下電解液而解決上述課題，所述電解液用于氟化物離子電池，含有氟化銫和溶劑，水分量為50ppm以上且1100ppm以下。

非水電解質二次電池用負極活性物質、負極和非水電解質二次電池 931     

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一種負極活性物質顆粒，其為能夠抑制充放電循環特性下降的用于非水電解質二次電池的負極活性物質顆粒，其具備：包含硅酸鹽相和分散在硅酸鹽相中的硅顆粒的復合顆粒、和覆蓋復合顆粒的表面層，表面層包含氟樹脂。

非水電解質二次電池及電池模塊 838     

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作為實施方式的一例的非水電解質二次電池是具備收納電極體及非水電解質的方形的電池外殼、并且質量能量密度為200Wh/kg以上的二次電池。非水電解質二次電池具備介于電極體與電池外殼之間的非發泡型的彈性片。SOC100％時的彈性片厚度(A)相對于SOC0％時的彈性片厚度(B)的比率(A/B)為0.05～0.3。

半固體電解質、電極、帶有半固體電解質層的電極和二次電池 781     

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本發明的目的在于提高二次電池的壽命。一種半固體電解質，其包含含有半固體電解質溶劑和負極界面添加劑的半固體電解液、以及顆粒，負極界面添加劑的重量相對于半固體電解質的重量與所應用的負極的重量之和的重量比為0.6％～11.7％。優選所應用的負極界面添加劑的重量相對于半固體電解質的重量與負極的重量之和的重量比為1.7重量％～5.8重量％。在含有半固體電解質的二次電池中，優選規定次循環后的二次電池的容量維持率大于不含負極界面添加劑時的二次電池的容量維持率。

鈉離子電池鐵氧化物負極材料研究進展 937     

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摘要: 鈉與鋰具有相似的物理化學性質，且資源豐富，鈉離子電池作為最有前途的鋰離子電池替代品之一，越來越受到人們的關注?；谵D化反應的鐵氧化物FeOx (α/γ-Fe2O3和Fe3O4)具有成本低、比容量大等優點，是一種很有發展前途的鈉離子電池負極材料。綜述了FeOx材料的合成工藝、電化學性能等方面的最新研究進展。最后，對FeOx材料作為鈉離子電池負極存在的問題及其未來發展方向進行了闡述。

鐵氰化鎳正極材料在天然海水中的儲鈉研究 1181     

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摘要: 水系鈉離子電池因為擁有安全性高、環境友好且造價成本低等特點受到廣泛關注，被認為是一類極具發展潛力的新型儲能體系。鑒于此，本研究使用簡單的液相共沉淀法制備典型的普魯士藍類似物–鐵氰化鎳作為儲鈉活性材料，系統研究鐵氰化鎳在天然海水和0.5 mol/L氯化鈉溶液中的電化學性能，闡明廉價天然海水作為水系鈉離子電池電解液的可能性，進一步降低水系鈉離子電池的成本，提高其應用價值。

氧化石墨烯/蒙脫土協同增強纖維素納米纖維氣凝膠的制備與表征 708     

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摘要: 納米纖維素基氣凝膠因其材料天然可再生的特點受到廣泛的關注，但其易燃、機械性能差的缺點使其實際應用受到限制。本文以納米纖維素為基底，氧化石墨烯(GO)與鈉基蒙脫土(Na-MMT)為填料，通過定向冷凍干燥制備了CNF/GO/MMT復合氣凝膠。定向冷凍的方法使得復合氣凝膠保持了較低的熱導率(37.43 mW mK?1)，同時與純CNF氣凝膠相比，復合氣凝膠的抗壓強度提高了6倍(達到669 KPa)，阻燃性能也得到了顯著的提升。這些測試結果表明通過GO/MMT的加入，成功地提高了復合氣凝膠的綜合性能，為建筑隔熱材料提供了新的選擇。

FeS2納米顆粒/碳布的制備及其鋰離子儲存性能的研究 1273     

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摘要: FeS2是黃鐵礦的主要成分，作為過渡金屬硫族化合物的一員，其在鋰離子電池應用方面有著巨大的潛力。然而，巨大的體積膨脹以及遲緩的動力學嚴重限制了其在電池中的應用。本文中，我們以碳布作為基底，通過水熱以及硫化過程將FeS2納米顆粒與碳布緊密地結合在一起。將FeS2/CC直接作為鋰離子負極材料，不需要額外添加導電劑以及粘結劑，減少了容量的損失。并且碳布本身具有良好的導電性，可以提供巨大的空間，足以容納FeS2在循環過程中的體積膨脹，提高循環穩定性。所以，FeS2/CC在200 mA g?1以及500 mA g?1的電流密度下分別循環100圈以及250圈后仍然可以維持著1376.5 mAh g?1和1345.5 mAh g?1的可逆容量，同時還具有優異的倍率容量，在2 A g?1的電流密度下其放電容量維持在750.6 mAh g?1。

水熱法CdS納米線的制備與表征 1301     

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摘要: CdS具有光吸收系數大與制備工藝簡單等優點，可用于制光電探測器、太陽能電池等領域。盡管CdS納米線的制備和應用已經在很多領域取得了進展，而對于通過低成本方式生長高質量的晶體結構還有很大進步空間。本文通過水熱法制備了質量較高的CdS納米線，研究以不同的硫源及反應時間制備得到了CdS納米線，并利用拉曼光譜、光致熒光光譜(PL)、光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)表征測試技術對所制備的CdS納米線進行了表征，實驗結果表明，水熱過程中，不同硫源與Cd2+及乙二胺的作用方式不同，所制備的CdS納米線長度有所不同。表現為當硫源為硫粉時CdS納米線形貌明顯清晰，長度增加。而在反應時間方面，隨著保溫時間的增加納米線有接合生長的趨勢，表現為隨著反應時間增加CdS納米線長度明顯增長。

溶液法生長鈣鈦礦納米線 334     

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摘要: 近些年，一維(1D)鹵化物鈣鈦礦的低維納米材料在光電探測器材料領域成為備受科學家關注的焦點之一，因其擁有優異的光吸收系數、發射效率和高載流子遷移率，長的載流子擴散長度等優秀的光電性能。本實驗通過蒸發誘導自組裝方法制備出鈣鈦礦納米線，在保持鈣鈦礦溶液濃度不變的情況下，把離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸(BMIMBF4)作為添加劑加入到鈣鈦礦納米線中。其中設置了四組不同的BMIMBF4濃度來探究離子液體的添加對鈣鈦礦納米線的影響，其中離子液體的濃度分別為0 mmol、0.1 mmol、0.3 mmol、0.6 mmol。從實驗結果可以得知，加入BMIMBF4離子液體之后納米線的PL (穩態光致發)強度更高，表明BMIMBF4對MAPbI3納米線的生長起到一定的促進作用，提高了鈣鈦礦納米線的穩定性和光電性能。其中加入0.3 mmol離子液體的促進效果最強，加入0.6 mmol離子液體的鈣鈦礦納米線相對于濃度為0.3 mmol那一組的促進效果較弱，可能是由于離子液體濃度過高抑制了鈣鈦礦納米線的生長。

TiO2電子傳輸層在鈣鈦礦太陽能電池中的應用進展 741     

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摘要: 鈣鈦礦太陽能電池具有成本便宜、器件效率高、制備工藝相對簡單等優勢受到人們的廣泛關注。電子傳輸層是鈣鈦礦太陽能的重要結構，在整個電池里要起到輸送電子并把空穴阻隔在傳輸層以外的作用。TiO2具有與鈣鈦礦材料最低未占分子軌道能級相適應的導帶底(?4.1 eV)，和比較寬的帶隙大約3 eV，有益于電子的選擇性傳輸，因此作為電子傳輸層材料，在鈣鈦礦太陽能電池中應用非常廣泛。本文簡要介紹了TiO2電子傳輸層的結構、性質和制備方法，重點分析了目前提高TiO2電子傳輸層材料性能的主要方法：形貌調控、摻雜和界面修飾，通過這些方法對TiO2電子傳輸層進行調控，并在不同程度上使電池的光電轉換效率得到提升。希望研究結果能夠為制備出性能優異的TiO2電子傳輸層提供一定的參考。

銀納米顆粒增強CsPbIBr2鈣鈦礦光伏器件的模擬研究 278     

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摘要: 在入射光的激發下，銀納米顆粒(Ag NPs)表面發生的局域表面等離激元共振效應具有近場增強的作用，這種效應有望增強對CsPbIBr2鈣鈦礦材料的激發態密度從而提高光伏器件的光電轉換效率。另外，Ag NPs的前向散射會提高入射光的光程，有助于提高光吸收?；诖?，本文設計了基于Ag NPs的局域表面等離激元增強型CsPbIBr2鈣鈦礦光伏器件，利用Ag NPs改善結構為FTO/ZnO/CsPbIBr2/Carbon的CsPbIBr2光伏器件的性能。我們利用時域有限差分法對基于Ag NPs的局域表面等離激元增強型CsPbIBr2鈣鈦礦光伏器件結構進行了相關的數值模擬，通過調控模型中FTO襯底表面上Ag NPs的間隔尺寸得到了具有不同Ag NPs表面覆蓋比的CsPbIBr2鈣鈦礦光伏器件，進而模擬得到器件的吸收率以及各光伏器件剖面的電場分布情況。模擬結果表明，Ag NPs的局域表面等離激元增強效應以及前向散射效應有望改善CsPbIBr2鈣鈦礦光伏器件的性能，在理論上預言了本文設計的可行性，也為實驗制備高效CsPbIBr2光伏器件提供了一定的理論指導。

無機鈣鈦礦量子點改善ZnO基紫外探測器光響應時間的研究 727     

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摘要: 近年來半導體量子點以其發光效率高、量子點尺寸具有可調的發射波長、特有的光學特性以及分離三角功能狀態和光學振子密度大、溫度不敏感的光學增益受到人們的極大關注。本文利用無機鈣鈦礦量子點(CsPbBr3)修飾ZnO基紫外探測器來改善響應時間。結果表明，修飾后的紫外探測器，在400 nm可見光照射下，器件的響應恢復時間反偏為2 s，正偏時間為10 s，恢復時間明顯改善。

重構藍寶石表面誘導La0.7Sr0.3MnO3納米結構及其性質研究 1288     

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摘要二維La07Sr03MnO3納米薄膜在由m面藍寶石表面重構的具有納米凹槽的橫向納米復合材料下制備通過XRD測試樣品晶體結構確定樣品物質組成用原子力顯微鏡AFM測試薄膜表面形貌我們通過范德堡法測試了薄膜溫度電阻RT曲線來表征其金屬絕緣體轉變MIT特性發現在重構藍寶石基片的不同取向即在溝道的不同方向上其MIT表現出各向異性從磁化強度隨溫度的變化我們發現LSMO薄膜顯示出順磁鐵磁PMFM相變并且在溝道的不同方向上其PMFM也表現出各向異性

“雙碳”背景下新能源材料產業化人才培養模式探索 965     

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摘要探索雙碳背景下材料科學與工程中新能源材料產業化所需的人才培養模式思考培養模式中現存的問題并提出相應的對策以期提升材料科學與工程中新能源材料專業高素質人才的創新精神和實踐能力促進大學生對雙碳背景下材料科學與工程新工科屬性和新能源材料產業化對國民經濟發展重要性的認識強化大學生自主創新意識和自我學習能力從而在學業中就業中創業中獲得成功

VHF頻段極窄帶高溫超導濾波器的研制 1284     

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摘要本文研制了一款VHF頻段的四階極窄帶高溫超導濾波器該濾波器相對帶寬為08插入損耗小于07dB濾波器基于切比雪夫原型設計由直徑2英寸的氧化鎂MgO為基底的高溫超導薄膜材料DyBCO制作采用Sonnet軟件進行濾波器的電路搭建電磁場仿真文章給出了極窄帶濾波器的等效電路圖理論曲線耦合矩陣物理電路模擬仿真和實際測試結果

基于第一性原理的SiO2晶體的光學性能研究——α-SiO2和β-SiO2晶體的光學性能對比分析 467     

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摘要SiO2具有制備簡單粒徑可調光學透明性和化學穩定性等優異性能作為一種可改性的光電材料以其優異的性能受到越來越多的關注在光電傳感器光信息處理和存儲裝置光通信及激光器拉曼晶體等領域擁有廣闊的前景本文應用第一性原理計算模擬軟件MaterialStudio的CASTEP模塊構建了SiO2晶體和SiO2晶體并對其進行幾何優化使其達到穩定分析了壓力對晶格常數的影響在5145nm激光入射下分析了兩種晶體的光學性能結果表明SiO2晶體和SiO2晶體對光的反射折射和小光系數均是等價的而對于激光拉曼散射的能力差別很大SiO2晶體的拉曼頻移主要集中在200cm1范圍內

固體電解質電池和包含該固體電解質電池的電池模塊及電池組 1187     

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本發明涉及一種固體電解質電池及包含所述固體電解質電池的電池模塊，所述固體電解質電池包括正極、負極和置于正極和負極之間的隔膜，其中，負極包括：負極集流體；形成于所述負極集流體的至少一個表面上并包含第一負極活性材料、第一固體電解質和第一電解質鹽的第一負極活性材料層；以及形成于第一負極活性材料層上并包含第二負極活性材料、第二固體電解質、第二電解質鹽和熔點為30℃至130℃的增塑劑的第二負極活性材料層，所述固體電解質電池在所述增塑劑的熔點和130℃之間的溫度下被激活，并在第二負極活性材料的表面上形成固體電解質界

MoS2/C材料的水系鋁離子超級電容器及其電化學性能 1312     

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摘要: 本文采用水熱法制備花狀的MoS2、對MoS2進行碳化燒結制備MoS2/C復合材料。本文討論水系電解液中的鋁離子濃度對MoS2/C復合材料電化學性能的影響。結果表明，當電解液中的鋁離子濃度較低時，MoS2/C電極材料的比電容較高，等效串聯電阻較小，電化學性能較好。1 mol/L的AlCl3電解液在40 A/g的電流密度下，等效串聯電阻為1.083 Ω，比電容達到189 F/g，表現出優良的電容性能。

高性能鈷鋁雙金屬氫氧化物超級電容器儲能性能研究 413     

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摘要: 設計高性能電極材料是提高超級電容器比電容的關鍵，具有挑戰性。在此通過簡單的共沉淀法制備了具有三維層狀結構的電極材料。電化學測試表明，CoAl-LDH電極在1 Ag?1時的比電容可達805.0 Fg?1，循環4000圈后，比電容僅衰減5.7%。將CoAl-LDH作為正極，辦公廢紙衍生的碳材料AC為負極構建非對稱超級電容器?；贑oAl-LDH//AC的非對稱超級電容器(ASC)在749.2 W kg?1時具有34.9 Wh kg?1的高能量密度，并且在3000次循環后具有出色的容量保持率95.6%。并由兩個串聯器件驅動風扇模型和小船模型。

導電聚合物PEDOT:PSS包覆對LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正極材料性能的影響 1294     

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摘要: 本文采用濕法包覆法成功制備了聚(3,4-亞乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽) (PEDOT:PSS)包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正極材料，研究了包覆改性前后材料的微觀結構及電化學性能。LiNi0.8Co0.15Al0.05O2顆粒表面的聚合物PEDOT:PSS包覆層厚度大約為14 nm，PEDOT:PSS包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2具有良好的電化學性能，在0.1 C倍率下首次放電比容量193.8 mAh/g，1 C循環100次后容量保持率為90.3%。PEDOT:PSS包覆層具有高電導率，可以提高材料的導電性，因此PEDOT:PSS包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2具有高放電比容量、好的循環穩定性和良好的倍率性能。

固體電解質以及使用該固體電解質的二次電池 1194     

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本發明提供可傳導鎂離子的新穎的固體電解質以及使用該固體電解質的二次電池。所述固體電解質具有用通式MgxMySiOz(其中，M為選自Ti、Zr、Hf、Ca、Sr以及Ba之中的至少1種，x滿足0＜x＜2，y滿足0＜y＜2，z滿足3＜z＜6)來表示的組成。

鋁離子電池正極材料的研究進展與展望 1340     

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摘要: 鋁離子電池是一種以金屬鋁為負極，鋁基離子液體為電解質的新型電化學儲能器件，具有負極容量高，安全性好及成本低等優點。而目前鋁離子電池的發展主要受限于其正極性能，如容量低，循環性差等，這限制了其進一步發展和未來的實際應用。因此尋找合適的鋁離子電池正極材料，特別是性能相對突出的正極材料，是目前鋁電池研究方向的重中之重。本文綜述了近年來鋁電池正極材料的研究進展和相關優化方法。最后，對未來鋁離子電池正極材料的發展提出展望。

石墨烯摻雜誘導準2D納米氧化鋁的制備和表征 1151     

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摘要: 通過在醇鋁法制備納米氧化鋁的過程中，添加不同摻雜量的石墨烯納米材料，經溶劑熱、干燥和煅燒等過程后，制備了準2D結構的片狀納米氧化鋁材料；通過SEM和XRD的測試表征，隨著石墨烯含量的增加，納米氧化鋁有呈現準2D的片狀結構的趨勢，當石墨烯含量在0.04%質量比時，氧化鋁幾乎全部形成準2D片狀結構，石墨烯含量進一步增加時，形成氧化鋁相互堆疊的立體結構。

高固含晶體硅太陽能電池雙面鋁漿研究 1141     

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摘要: 為研發出更高固含量的鋁漿，將苯乙烯–馬來酸酐共聚物(SMA)引入到鋁漿中，多角度表征并分析了SMA對鋁漿性能的影響。流變性能測試和沉降實驗結果表明：SMA分子通過吸附在鋁粉表面以提高鋁漿的分散性和穩定性，添加量為0.6% (質量分數)時效果最好。當固含量為80%的鋁漿中含有SMA時，漿料具有良好的印刷性，鋁柵線線寬約148.13 μm，線電阻率約1.3 × 10?5 Ω·cm。

宏量制備層狀Ti3C2及其超級電容的性能 490     

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將鈦粉、鋁粉、石墨粉和少量錫粉混合，用原位燒結技術宏量制備高純度前驅體材料Ti3AlC2，再以濃氫氟酸為刻蝕劑進行選擇性刻蝕，改變刻蝕時間宏量制備出層間距可調節的層狀剝離Ti3C2。使用X射線衍射和場發射掃描電子顯微鏡分別表征了Ti3AlC2和Ti3C2的結構和層間距微觀形貌，并對用Ti3C2制成的電極進行了電化學性能測試分析。結果表明，相比其它在相同條件下制備的電極其比容量大幅度提高，且具有良好的超級電容性能。

基于細觀結構的鋁電解陰極炭塊鈉擴散過程的數值分析和實驗研究 1098     

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依據鋁電解陰極炭塊結構的非勻質特性,將其看作由炭骨料和瀝青粘合劑組成的多相復合材料,從細觀結構的角度研究了鈉的擴散過程。采用Matlab編寫不同炭骨料粒度組成和含量的隨機圓、橢圓、多邊形骨料投放模型程序,得到七種陰極炭塊細觀結構模型圖片,并以igs模型文件形式導入ANSYS建立了二維有限元數值模型。依據擴散方程和熱傳導方程的相似性,采用ANSYS的熱分析單元對鈉擴散過程進行模擬求解,分析了炭骨料粒度組成、含量和形貌對鈉擴散過程的影響。結果表明,與炭塊中瀝青相比,炭骨料對炭塊中的鈉擴散的阻礙作用更大,炭骨料顆粒圓度越小、骨料粒度組成越小、含量越高,則鈉的擴散速率越低。對于粒度組成為0.003~0.006 m、含量為80%的圓形炭骨料模型,鈉的擴散速度最低,模擬結果與試驗結果有較好的一致性,證明了模擬的精確性和可靠性。

兩次氧化條件對陽極氧化鋁孔洞的影響 831     

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采用兩次陽極氧化法在草酸溶液中制備多孔氧化鋁(AAO), 分別研究了電壓、氧化時間及草酸溶液濃度對AAO孔洞特征的影響。結果表明, 在第一次氧化過程中孔間距隨氧化電壓的提高而增大, 氧化時間和草酸溶液濃度幾乎沒有影響, 在第二次氧化過程中時間、電壓及草酸溶液濃度對孔間距基本無影響, 但是隨著氧化電壓的增大AAO孔徑明顯增大, 孔洞呈六方陣列排布。此外, 第二次氧化電壓增大時孔洞形狀由圓形到長條形、再到六邊形變化, 第二次氧化草酸溶液濃度增大至0.4 mol/L時所制備的AAO的相鄰孔洞沿特定取向發生貫穿現象, 甚至溶解, 而孔洞整體分布

聚丙烯酰胺凝膠合成尖晶石納米鋁酸鋅的絡合機理及發光性能 1005     

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用改進的聚丙烯酰胺凝膠法制備顆粒近似呈球形且粒度均勻的ZnAl2O4納米顆粒, 并制備了3種鋅鋁摩爾比的ZnAlO樣品。XRD結果表明, 當鋅鋁摩爾比為1∶1.8和1∶2時, 在900℃煅燒干凝膠制備的樣品均為純相的ZnAl2O4粉體。SEM結果表明, 鋅鋁摩爾比為1∶2制備的樣品其顆粒尺寸隨著煅燒溫度的提高而增大, 且在900℃出現嚴重的團聚。熒光光譜分析結果表明, 激發波長為352 nm時出現一個469 nm的藍光發射峰?；趯嶒灲Y果, 研究了其絡合機理和發光機理。