新型三氧化二铁分级中空纳米管的制备与储锂性能研究任务书
2020-04-23 19:38:47
1. 毕业设计(论文)主要内容:
锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、自放电率低以及
绿色环保等特点,已被广泛应用于便携式电子设备。但目前锂离子电池的容量以及大倍率充放电性能等仍需进一步的提升,以期能够满足大规模储能以及电动汽车等的需求。而改善锂离子电池性能的关健在于对正负极电极材料的选择与改性。目前锂离子电池中最常用的负极材料为石墨材料,但是石墨的理论比容量很低,只有327mah g-1,这极大的限制了锂离子电池的进一步应用。故此,开发新型的高比容量、高倍率性能、长寿命的锂离子电池负极材料具有十分重要的意义。
在众多的可作为锂离子电池负极材料的物质中,三氧化二铁(fe2o3)以其理论容量高(1007m ah g-1)、成本低廉、原料来源广泛、绿色无毒等优点受到了人们的广泛关注。但三氧化二铁在充放电的过程中会伴有极大的体积膨胀,使得其循环稳定性以及倍率性能不尽如人意,而利用纳米技术制备纳米尺寸的三氧化二铁则是最有可能解决这个问题的途径之一。
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.掌握水热法、煅烧热解法等制备纳米材料的方法;
3.掌握电极材料的结构,微观形貌与电化学性能的表征和测试方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-4周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究方法、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告;
第5-7周:按照设计方案,制备普鲁士蓝空心纳米立方管材料,并在其基础上合成三氧化二铁分级中空纳米管材料;
第8-12周:采用xrd、sem、raman spectrum等测试技术对材料的物相、显微结构进行测试;组装锂离子电池,采用cv、eis、iv等测试方法对材料的电化学性能进行测试;
4. 主要参考文献
[1]. zhang l. et al. formation of fe2o3 microboxes with hierarchical shell structures from metal-organic frameworks and their lithium storage properties. j am chem soc. 2012;134(42):17388-91.
[2]. yu l. et al. self-templated formation of hollow structures for electrochemical energy applications. acc chem res. 2017;50(2):293-301.
[3]. xu x. et al. spindle-like mesoporous alpha- fe2o3 anode material prepared from mof template for high-rate lithium batteries. nano lett. 2012;12(9):4988-91.