Li+ 共掺杂调控Eu价态增强KAlSi2 O6 :Eu荧光粉发光性能及其WLED应用研究

针对NUV激发荧光粉中Eu3+ →Eu2+ 还原效率低的关键问题，研究人员通过Li+ 共掺杂策略调控KAlSi2 O6 :Eu的价态与缺陷结构，实现Eu2+ 蓝光发射强度提升6.88倍，并构建高显色性（Ra =90.4）WLED器件，为开发人本照明材料提供新思路。

　　

论文解读：

现代照明技术正经历从传统光源向白光发光二极管(WLED)的变革，但当前主流蓝光芯片激发YAG:Ce³⁺
黄粉的方案存在严重健康隐患。研究表明，InGaN芯片的"蓝峰"不仅导致高色温(CCT)和低显色指数(CRI)，其光谱特征更与褪黑素抑制曲线重叠，可能引发昼夜节律紊乱、视网膜细胞损伤等健康问题。为此，近紫外(NUV)芯片激发三基色荧光粉系统成为研究热点，但高性能蓝光荧光粉的开发仍面临Eu³⁺
→Eu²⁺
还原效率低、热稳定性差等挑战。

浙江理工大学团队在《Journal of Luminescence》发表研究，创新性采用Li⁺
共掺杂策略调控KAlSi₂
O₆
:Eu荧光粉的缺陷结构。通过固相法合成[K_1-x
Li_x
]AlSi₂
O₆
:0.02Eu系列样品，结合XRD、XPS、变温光谱等技术，系统探究Li⁺
对晶体结构、Eu价态及发光性能的影响机制。

关键实验技术
研究采用高温固相法合成样品，通过X射线衍射(XRD)分析晶体结构，X射线光电子能谱(XPS)表征元素化学态，荧光光谱仪测试光致发光(PL)性能，积分球系统测定WLED器件的光学参数。

Phase structure, chemical state, and morphology
XRD显示Li⁺
取代K⁺
引起晶格收缩，衍射峰向高角度偏移。XPS证实Li⁺
掺杂削弱K-O键能，促进V_K
'（钾空位）和O_i
''（间隙氧）缺陷形成，使Eu²⁺
占比从37.1%提升至82.3%。

Conclusions
最优样品[K_0.94
Li_0.06
]AlSi₂
O₆
:0.02Eu展现卓越性能：Eu²⁺
蓝光发射(400-600nm)强度提升6.88倍，423K下保持85.45%发光效率，色坐标偏移仅ΔE=0.0022。基于该荧光粉的WLED器件实现R_a
=90.4、CCT=4536K的优质白光输出。

该研究不仅为开发人本照明荧光粉提供新材料，更通过Li⁺
诱导缺陷工程策略，为提升硅酸盐基质中Eu³⁺
→Eu²⁺
还原效率开辟新途径。其提出的"结构刚性增强单发光中心稳定性"机制，对解决荧光粉热猝灭问题具有普适性指导意义。