碳包覆二氧化钼微米花的制备及储锂性能研究开题报告
2020-04-23 07:04
1. 研究目的与意义(文献综述)
人类对化石能源的依赖导致了严重的能源短缺和环境污染问题,寻求和开发清洁可再生能源迫在眉睫。目前,对太阳能、风能等的开发利用在一定程度上缓解了社会对化石能源的依赖,但是其使用受到了时间和空间的局限。因此,发展高效能源存储装置非常关键。锂离子电池,作为一种可重复利用的二次电池,具有开路电压高、寿命长、能量密度高、记忆效应小等优势,已被广泛应用于手机、电脑等便携式电子设备[1]。开发具有高容量、大功率、能够大电流充放电且循环稳定性高的锂离子电池具有重要的意义。
锂离子电池主要由正极材料、负极材料和电解液组成,其中电极材料对获得高性能的锂离子电池至关重要[2]。按照储锂机理的不同,锂离子电池的负极材料大致可以分为三种:嵌入/脱出型(石墨、钛酸锂等),合金/去合金型(硅、锗等)和转化型(过渡金属氧化物、金属磷化物等)[3-5]。其中,石墨是最常用的负极材料之一,但是由于石墨具有较低的理论容量(372 mah g-1),不能满足日益增长的能量需求,因此,设计和开发具有新结构和高性能的锂离子电池负极材料成为了当前的迫切任务。
转换型过渡金属氧化物(tmos)如tio2、mno2、fe2o3等由于具有容量较高(一般大于700 mah g-1)、成本较低和制备方法简便等优点受到了国内外研究人员的广泛关注[6-8]。其中,moo2由于具有较高的电子导电性、高的理论可逆容量(838 mah g-1)和良好的化学稳定性等优势,已成为颇具潜力的锂离子电池负极材料[9-11]。 然而,和很多过渡金属氧化物一样,moo2在充放电循环过程中具有较大的体积变化,导致其结构不稳定,并且发生电解质的不可逆分解及sei膜的形成,所以材料的首次库伦效率较低,同时电池容量快速衰减[12]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备:首先采用溶剂热法,使钼源和有机配体发生配位反应,制备前驱体粉末;再通过高温煅烧,使前驱体转化为moo2@c复合物。
材料表征:对碳包覆的二氧化钼进行结构表征和电化学性能测试,通过xrd、n2吸/脱附、tem、sem等表征手段对其物相、形貌、结构及元素构成进行分析,并采用循环伏安 (cv)、阻抗(eis)等电化学测试技术,对其作为锂离子电池负极材料时的电化学性能进行系统评估。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-8周:按照预定的方案制备moo2@c复合物,并且对其进行xrd和sem等物相和形貌的表征。
第9-12周:组装电池并测试电化学性能,如cv、eis及循环性能测试,完成理论分析。
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. 航空学报, 2014, 35(10): 2767-3775.
[2] vinodkumar etacheri,rotem marom,ranelazari,gregory salitra,doron aurbach. challenges in the development of advanced li-ionbatteries: a review. energy amp; environmental science, 2011, 4, 3243-3246.
[3] 陆浩,刘柏男,禇赓,郑杰,允罗飞,邱新平,李辉,刘芳,冯苏宁,陈卫,李泓,陈立泉. 锂离子电池负极材料产业化技术进展. 储能科学与技术, 2016,5(2):109-119.
您可能感兴趣的文章
- 用于生物医学的水凝胶外文翻译资料
- 氧化石墨烯的形成机理外文翻译资料
- 喷涂制备高性能有机太阳能电池外文翻译资料
- 一种基于AgNW(银纳米线)修饰电纺纤维垫的柔性自形成夹层结构的具有良好的传感性能和良好的抗氧化性能的应变传感器外文翻译资料
- 通过钯催化4-氯邻苯二甲酸酐胺化反应合成 新型聚酰亚胺异构体双胺酸酐外文翻译资料
- 噻吩并[3,4-b]噻吩基新型小分子光电子材料外文翻译资料
- 动力学拆分对α-羟基和α-氨基苯乙酸的对映选择性C-H键烯烃化反应外文翻译资料
- 聚羧酸超增塑剂对氯氧镁水泥 早期水化性能的影响外文翻译资料
- 有机坡缕石与二硫化钼复合制备低氢氧化镁含量机械和加工增强型阻燃PE/EVA共混复合材料外文翻译资料
- 多级转子-定子转盘式反应器外文翻译资料