锰掺杂镍酸镧纳米粒子在结构、形貌及线性非线性光学特性的调控及其光电应用

本综述系统探讨了通过锰掺杂优化镍酸镧纳米粒子的结构、形貌与光学特性（包括线性与非线性），揭示了其在光电子器件领域的应用潜力。研究通过精准调控掺杂浓度与合成工艺，显著增强了材料的载流子迁移率、量子效率及光响应特性，为新一代光电转换器（如太阳能电池与光电探测器）的开发提供了创新性材料解决方案。

　　

Highlight

本研究通过低成本、可规模化制备的策略，将工业级二氧化钛（TiO₂）纳米颗粒以低载量（1–3%）引入聚环氧乙烷（PEO）基固态聚合物电解质（SPE）中，显著提升了电解质的电化学性能与界面稳定性。

Preparation of LFP electrode

采用LiFePO₄（LFP，纯度99%）、Super P（纯度99%）和羧甲基纤维素钠（CMC，纯度99%）以8:1:1的质量比混合。首先将20毫克CMC溶于去离子水形成均相溶液，加入20毫克Super P后超声处理30分钟制成均匀浆料；随后加入160毫克LFP粉末，搅拌30分钟。所得浆料涂覆于铝集流体上，60°C真空干燥12小时，最终冲压成电极片备用。

Results and Discussion

X射线光电子能谱（XPS）分析了含不同TiO₂比例（0%、1%、2%、3%）的PEO基SPE表面元素组成。全谱扫描（图1a）确认所有样品中存在C、O、F、S和Li元素，对应于聚合物基质（PEO、PVDF）和锂盐LiTFSI。高分辨谱中（图1b–f），O 1s（~532.3 eV）、F 1s（~684.8 eV与~687.0 eV）、C 1s（~284.8 eV）等特征峰清晰可见，表明TiO₂的引入未引起明显的化学结构变化，但有效增强了界面离子传输能力。

Conclusions

本研究证实TiO₂作为无机稳定剂可有效优化PEO基SPE的性能。结构及电化学测试表明，适量TiO₂的加入提高了机械稳定性、降低结晶度并提升离子电导率。SPE1样品表现出最优异的离子电导率（3.94 × 10^–3 S/cm）和锂离子迁移数（t_Li+ = 0.59），优于其他配比样品。对称Li‖Li电池测试中实现了连续450小时无波动锂剥离/沉积行为，展现出卓越的界面稳定性与抗枝晶生长能力。