石墨烯复合V2O5纳米材料的制备与性能研究开题报告

2021-02-25 13:09:17

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着化石能源的消耗以及环境污染的加剧，清洁能源的开发迫在眉睫。同样，能源的转化储存装置的研发也刻不容缓。而锂离子电池能量密度大，平均输出电压高，自放电小、循环性能优越、可快速充放电、使用寿命长，是理想的能源储存装置，因而备受关注。因此，锂离子电池的研究与发展至关重要。

作为锂离子电池正极材料,钒系(如v₂o₅、liv₃o₈等)材料凭借其典型的层状结构，比容量高，可以大电流充放电。不仅可以应用于锂离子电池,也能够应用于超级电容器、催化等领域，具有广泛的应用前景。当v₂o₅作为锂离子电池正极材料时，随着li的嵌入可以形成不同相的li_xv₂o₅,并且其作为正极材料组装成的锂离子二次电池，除首次循环具有较大的不可逆容量外，其余循环可逆且容量保持能力较好，20 次循环后，容量只衰减了6.40%。电极材料作为锂离子电池的关键材料，是锂电池研究的重点。五氧化二钒（v₂o₅）具有多电子转移能力，具备较高的能量密度，加上其独特的层状结构，这些结构性能使得v₂o₅是一种理想的电极材料。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）石墨烯复合v₂o₅纳米片的制备

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3. 研究计划与安排

第1－2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3－5周：按照设计方案，制备石墨烯复合钒氧化物纳米片。

第6－12周：采用xrd、fe-sem、循环伏安、cv等测试技术对复合材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

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4. 参考文献（12篇以上）

[1] liu d, liu y, pan a, et al. enhanced lithium-ionintercalation properties of v₂o₅ xerogel electrodes withsurface defects[j]. the journal of physical chemistry c, 2011, 115(11):4959-4965.

[2] shao j, lix, wan z, et al. low-cost synthesis of hierarchical v₂o₅ microspheres as high-performance cathode for lithium-ion batteries[j]. acsapplied materials amp; interfaces, 2013, 5(16): 7671-7675.

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