Nb3O7F纳米片阵列的制备及其表面包覆改性研究开题报告

全文总字数：5567字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济全球化的发展和化石燃料的大量使用，环境污染和能源短缺的问题日益严重，为了解决这些问题，发展清洁能源，寻找新的电化学储能器件也就成了众多研究者的关注热点^[1]。

近年来，锂离子电池和超级电容器广泛应用于生活中各个方面。其中，锂离子电池研究较多，在其工作过程中，锂离子在正负极之间往复脱嵌并发生氧化还原反应，因此，具有较高的容量和较高的能量密度；但因为锂离子

电池的充放电速率主要受电解液离子扩散速率、电子电极材料中的迁移速率及锂离子在电极体相中的扩散速率的影响，所以其功率密度往往较低；同时，由于锂离子的往复脱嵌导致电极材料发生体积变化，造成循环寿命较短^[2]；超级电容器在其充放电过程中，锂离子在电极表面发生快速地脱吸附，因此具有功率密度较高、循环寿命长，安全性好的特点；但由于不发生氧化还原反应，其能量密度相对较低^[3]；为了解决锂离子电池功率密度低和超级电容器能量密度低的问题，研究者提出将两者的优势结合，于是便得到了锂离子混合电容器。

2. 研究的基本内容与方案

本课题的研究（设计）的基本内容：

1. 制备碳包覆的nb₃o₇f纳米片阵列电极；

2. 通过xrd、sem、tem等测试手段对材料进行表征；

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   3. 研究计划与安排

   第1——3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需药品、仪器。确定方案，完成开题报告。

   第4 ——8周：完成碳包覆nb₃o₇f纳米片阵列电极的制备；

   第9 ——12周：完成碳包覆nb₃o₇f纳米片阵列电极的电化学性能测试；

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   4. 参考文献（12篇以上）

   [1]闫金定.锂离子电池发展现状及其前景分析[j].航空学报,2014,35(10):2767-2775. [2]贾朝阳,刘美男,赵新洛,王贤树,潘争辉,张跃钢.基于三维花状五氧化二铌及活性炭的锂离子混合电容器[j].物理化学学报,2017,33(12):2510-2516.

   [3]宋维力,范丽珍.超级电容器研究进展:从电极材料到储能器件[j].储能科学与技术,2016,5(06):788-799.

   [4]刘海晶,夏永姚.混合型超级电容器的研究进展[j].化学进展,2011,23(z1):595-604.

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