层状KVOPO4钾离子电池正极材料 的制备及储钾性能研究任务书

 2020-02-11 12:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

随着能源危机和环境问题的加剧,人们对绿色清洁能源的开发与利用被提上日程。在能源使用的过程中,储能技术是不可或缺的一环。基于电化学储能的锂离子电池由于其高能量密度和电压平台备受研究者的关注。但锂在地壳中储量贫瘠并且在地域上分布不均,导致了锂的价格一路走高,限制了其在储能领域的发展。由于钾储量丰富、价格低廉、可以实现更高的输出电压,所以钾离子电池近些年来得到研究者的关注。本课题拟从开发高性能钾离子电池正极材料入手,以聚阴离子化合物vopo4为基底,结合水热法、离子预嵌入等技术,设计构筑一种层状kvopo4钾离子电池正极材料,并尝试通过表面修饰、结构优化等途径,优化其电化学性能,通过系统的电化学表征和原位测试等技术,揭示kvopo4正极材料的本征储钾机制。主要内容为:

1. 文献调研,了解国内外钾离子电池各种电极体系研究进展,明确研究课题层状kvopo4钾离子电池正极材料体系的优势和发展瓶颈;

2. 积极开展实验,探讨ki投料量、反应时间、温度等条件对kvopo4形貌和电化学性能的影响;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1.查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;

2.掌握水热合成、固相烧结等纳米材料的制备方法;

3.掌握钾离子电池的组装工艺,并尝试优化其工艺

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1-4周:查阅文献资料,了解钾离子电池研究进展,订购实验所需药品,制定材料合成方案,完成开题报告。

第5-12周:按照实验方案制备vopo4·h2o和kvopo4。并对kvopo4进行物相分析、形貌表征、热重测试、拉曼红外等测试,对钾离子电池进行组装并进行电化学性能测试

第12-15周:通过表面修饰、结构优化等途径,优化kvopo4的电化学性能,并借助原位xrd测试,研究材料的本征储钾机制。

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4. 主要参考文献

[1] addin en.reflist [1] eftekhari a, jian z, ji x. potassium secondarybatteries[j]. acs applied materials amp; interfaces, 2017, 9(5): 4404-4419.

[2] vaalma c, buchholz d, passerini s. non-aqueous potassium-ionbatteries: a review[j]. current opinion in electrochemistry, 2018, 9: 41-48.

[3] zhu y-h, yang x, sun t, et al. recent progresses and prospectsof cathode materials for non-aqueous potassium-ion batteries[j].electrochemical energy reviews, 2018.

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