类普鲁士蓝正极材料的制备及其储钾性能研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

能源是人类赖以生存和发展的物质基础。随着经济社会的迅速发展,人类对能源需求的增长和现有能源资源日趋减少之间的矛盾日益突出,能源问题已经成为制约人类文明发展和社会可持续发展的重要议题。而解决这一问题的重要途径就是开发新型清洁能源。

新型能源例如风能、太阳能等发展中的一个关键问题在于其具有不连续性和间歇性,并且受到时间气候和地域的影响,难以直接利用,必须先对其进行收集转化和储存,因此储能技术的发展尤为关键。现有的规模储能技术大体上可以分为电磁储能,机械储能和电化学储能三类,其中电化学储能技术发展比较成熟,能量密度高,适用范围广,清洁高效,维护成本低,在规模储能领域具有诱人的发展前景。

在现有的电化学储能体系中,锂离子电池由于其能量密度高,工作电压高,循环寿命长,无记忆效应,使用温度范围宽,绿色环保无污染等优异性能,在便携式电子产品,电动汽车等领域得到广泛的应用,然而锂电池的成本高昂,锂资源短缺等问题制约了锂离子电池的发展及其在规模储能方面的应用。而且锂资源在全球范围内的分布不均衡,受地域限制、运输成本和开采难度等环节限制,锂离子电池的生产成本会进一步升高。因此发展下一代高性能的电池体系十分必要。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容与方案

本研究设计的基本内容包括:

采用缓慢沉淀法,制备掺杂不同种类过渡金属元素的类普鲁士蓝。以氯化锰,柠檬酸钾(分散剂,与过渡金属离子形成络合物,控制反应速度)和亚铁氰化钾为原料,通过缓慢沉淀法,合成k2mn[fe(cn)6];采用类似的方法,以氯化镍为镍源制备k2ni[fe(cn)6],然后调整氯化锰和氯化镍的用量制得三组不同镍掺杂浓度的锰基类普鲁士蓝,分别为k2mn0.9ni0.1[fe(cn)6]、k2mn0.8ni0.2[fe(cn)6]和k2mn0.7ni0.3[fe(cn)6]。然后对产物进行xrd、icp、元素分析、tg、sem等测试和表征,以获得所制备材料的具体组成和结构形貌。将制得的类普鲁士蓝材料制成电极片,装配成半电池,测试其电化学性能,结合表征结果研究其储钾机理。

实验目标为:

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

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4-5周:按照设计方案,完成不同m元素类普鲁士蓝的制备。

第6—12周:表征材料结构,并对其电化学性能进行测试。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1]chen r ,huang y , xie m , et al. a chemical inhibition method to synthetize highlycrystalline prussian blue analogs for sodium-ion battery cathodes[j]. acsapplied materials amp; interfaces, 2016:acsami.6b10884.

[2] wu x , wuc , wei c , et al. highly crystallized na#8322;cofe(cn)#8326; with suppressed lattice defects as superior cathodematerial for sodium-ion batteries[j]. acs applied materials amp; interfaces,2016, 8(8):5393.

[3] xue l , liy , gao h , et al. a low-cost high-energy potassium cathode[j]. journal of theamerican chemical society, 2017, 139(6):2164-2167.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 5元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找,微信号:bysjorg 、QQ号:3236353895;