1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济的发展，科学水平的提高，人类也对生活提出了更高的要求，其中一方面表现在对能源的需求上。而伴随着经济发展带来的，还有化石燃料的枯竭，可开发能源的日益减少，伴随而来的资源短缺和环境污染问题，逐渐成为引发人类社会忧思的两大命题（1，2）。据相关统计，“储量最多的化石能源”煤炭也仅供开采200余年，而天然气也仅能坚持60余年：在21世纪引起了严重的能源危机；在环境污染方面，雾霾已深深地影响了人们的生活与身体健康，可见环境污染问题在人们的生活中已处于何等重要的地位。由此可见，在当前环境下，对新型能源如太阳能、风能、海洋能等的发展非常迫切。而为了达到将这些能源更好地利用在日常生活中的目的，永远离不开一个高效，安全，清洁，低成本的电化学储能系统（3）。

锂离子电池作为一项成功投入使用的电化学储能系统，正广泛地应用于生活中的方方面面，大到电动汽车电源，小到手机、数码相机电源，无一不在体现着锂离子电池的优点：方便清洁，能量密度高，无自放电效应等。纵使如此，在目前的市场上，电动汽车的续航里程也难以迈过500 km的大关，这对于电动汽车今后是否能取代燃油汽车提出了巨大的疑问。在常用的锂离子电池正极材料中，钴酸锂(lic00₂)理论比容量为274 mah g^-1（4），锰酸锂(limn₂0₄)理论比容量为148 mah g^-1（5），磷酸铁锂(lifep0₄)理论比容量为170 mah g^-1（6）其中最常见的以limn₂0₄和lifep0₄为代表的锂离子动力电池的能量密度只能达到 130whkg^-1，如果想要达到目前燃油汽车续航里程的要求，将大大提高电池重量，影响了整车重量，而这又与电动汽车节能的优点相悖。

在这一情况下，锂硫电池开始进入研究者的视线，成为研究热点。相比于现有的锂离子电池，锂硫电池的优势十分明显。锂硫电池以硫作为正极活性物质，其理论比容量为1675mahg^-1，理论能量密度可高达2500whkg^-1（1，7，8），远远高于锂离子电池中常用的钴酸锂、锰酸锂等材料。而且，硫在地球上非常富集，储量丰富，这相应地也降低了锂硫电池的成本（8，9）。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

基于锂硫电池的应用前景及缺点，我们设计了一种具有氮、磷双掺杂的极微孔碳材料（小于0.7 nm的微孔贡献了孔体积的51％）：

1、这种极微孔碳材料不仅具有极好的导电性，较大的比表面积和微孔结构可以增强电子、锂离子的传输以及电解液与活性物质充分的接触。

3. 研究计划与安排

完成任务的时间节点：

第1~2：合成相应的极微孔碳材料。

第3周：完成毕业设计开题报告并提交。

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献：

[1]刘汝斌．试论我国石化行业的环保现状及治理技术j．化工管理，2017，(11)：245

[2]陈昌万．面向资源和环境的石油化工技术创新与展望j．云南化工，2018， (12)：26 28．