赝电容行为主导的FeP@C纳米盒结构及其储锂性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

随着社会的飞速发展,人们对于能源的需求与日俱增,不管是工业生产还是人类的生存发展,都离不开能源的支持。大量化石燃料的使用不仅带来了严重的环境问题,同时其储存总量的减少又加剧了成本的提升。因此,寻求可持续发展低成本的绿色能源是当今科研工作者面临的重大挑战[1]。目前可用来取代化石燃料的能源主要有核能以及可再生能源。核反应堆虽然能够提供恒定的能量资源,但同时也带来了放射性物质如何妥善处置等长期性的问题。太阳能、风能、地热能、潮汐能等可再生能源虽能提供潜在的清洁能源,但其能量具有间歇性[2]。总之,这些可再生的绿色能源虽然可以缓解能源短缺的状况,但是它们的有效利用在很大程度上必须要依赖于高效的能量存储和转换技术和相应设备[3]

电化学储能技术是能源存储技术(智能电网、电磁波和化学储能)中最方便的一种,而以电池形式存在的电化学能源存储设备具有高功率、长循环寿命等特点,不仅能够作为后备能源服务于国家电网,而且能够广泛地为交通、国防以及消费类电子产品等提供可持续的电源[4-5]。相比于电容器等其它储能设备,电池不论是在科学研究还是商品化使用中都有很大的优势。具有高循环效率、长循环寿命、高能量密度、高功率密度以及环境友好等特点的离子电池技术是储能领域重大的改革[6-7]。可充电锂离子电池具有较高的能量密度和功率密度、无记忆效应等优势,从十九世纪六七十年代开始就得到了广泛的研究。成为便携设备、混合动力电动汽车和并网发电中不可或缺的部分。

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