碳包覆钠离子电池正极材料磷酸钒钠的制备及性能研究开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着化石能源的逐渐枯竭以及它们的燃烧所带来的环境污染等问题日益严峻,能源短缺和环境恶化日益成为威胁人类生存和发展的核心问题,开发新能源则成为人们亟待解决的重大课题。近年来,锂离子电池因其较高的工作电压、较高的储能密度、较长的循环寿命等诸多优点,广泛应用于各种便携式电子产品和仪器设备中,但锂存在资源匮乏,成本高等缺点,因此需要开发一种更加廉价的储能电池。

钠与锂同族,有着相似的化学性质,钠的标准电极电位(-2.7v)比锂的标准电极电位高0.3v左右,与锂离子电池相比,具有资源丰富,成本低,安全性能优异等优点,可以预料,钠离子电池比锂离子电池具有更好的发展前景和市场竞争能力,其应用也将会越来越广泛。

当前,钠离子电池还存在很多问题,如不可逆容量损失较大,大电流充放电时的性能不够理想,储能容量偏低,容量保持率低等。为了解决这些问题,钠离子电池的研究还需要进一步深入,其中,缺乏储能性能优异的正极材料已是制约钠离子电池发展的关键所在,因此,对于钠离子电池来说,制备性能优异的新型正极材料显得尤为重要。当前,钠离子电池正极材料的研究才刚刚起步,还有很多问题需要一一解决,各类新型的正极材料正在被各种技术手段合成出来,同时,碳包覆、金属离子掺杂等方法被广泛用来优化它们的电化学性能。同样,开发新型电解液,改善电池组装条件和工艺,也是一条提高钠离子电池储能性能的途径。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容与目标

1、利用不同的c源对磷酸钒钠进行有效包覆;

2、分析不同c源的包覆效果及对微观形貌及性能的影响,利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、高分辨透射电子显微镜,电化学等测试手段对结果进行表征。

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3. 研究计划与安排

第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定实验方案,了解试验仪器和设备,完成开题报告;

第3-4周:学习使用实验仪器和设备,并逐步开始制备样品;

第5-12周:进行相关实验的制备和实验结果的分析;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]李伟伟,姚路,陈改荣,等.锂离子电池正极材料研究进展[j].电子元件与材料,2012,31(3):77-81

[2]洪流.溶胶凝胶法制备锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂及改性研究[d].广州:华南理工大学,2012:15-16

[3]x.h.rui,w.sun,c.wu.anadvancedsodium-ionbatterycomposedofcarboncoatedna3v2(po4)3inaporousgraphenenetwork[j].advancedmaterials,2015,27(66):70-76

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