当锂电池处于极端放电或热失控环境时,会产生CO、CH₄等热失控气体,研究更优良的气体传感器对检测热失控气体浓度、监测锂电池运行状态具有重要的现实意义。采用第一性原理计算,比较和分析了单层CdS和铂(Pt)掺杂单层CdS结构特征、差分电荷密度、态密度、吸附特性、解吸时间和前沿轨道理论计算。掺杂后两种气体的吸附能分别为-2.52eV和-0.27eV。单层CdS对两种气体的吸附类型为物理吸附,掺杂后CO吸附类型转变为化学吸附,分波态密度表明CO气体分子与掺杂的Pt原子发生轨道杂化现象,表现出Pt掺杂单层CdS对CO的吸附选择性。Pt-CdS在三种拟定温度下解脱CO的时间均超过10¹⁴s,说明Pt-CdS具有作为CO气体吸附材料的潜力。实验结果表明铂掺杂有效提升了单层CdS对锂电池气体的选择性吸附能力。

构建叠层焊点最优结构参数,提高BGA叠层焊点热循环条件下的可靠性具有重要的意义。建立有限元模型,分析叠层焊点在热循环条件下应力应变,运用田口正交法和曲面响应法,将焊点的高度、直径、间距、阵列作为实验设计的变量,关键焊点最大等效塑性应变作为优化目标。结果表明:焊点阵列对优化目标的影响权重最大,优化后的BGA叠层焊点结构参数如下,田口正交法:单层焊点高度为0.38mm,焊点间距为0.55mm,焊点直径为0.44mm,焊点阵列为8×8;曲面响应法:单层焊点高度为0.387mm,焊点间距为0.573mm,焊点直径为0.446mm,焊点阵列为8×8。对优化前后的寿命进行预测,优化后的叠层焊点寿命约是优化前的3.75倍。