高比能钒基锌离子电极材料的制备与表征任务书
2020-04-24 09:38:34
1. 毕业设计(论文)主要内容:
环境与能源危机的迫切需要解决,人们面临着煤炭,石油资源的枯竭和环境恶化等重要问题,发展太阳能、风能等可再生能源已经成为全球性趋势。但可再生能源的无规律性和不连续性等特点,使得开发和利用大规模能源存储系统成为实现新能源技术的基础和核心,因此开发可靠的环境友好型能量存储系统已成为当前能源存储领域的热点与前沿。电化学能源存储系统也因为具有较高的存储效率、灵活的功率和较低维护成本等优点而备受关注。
水系锌离子电池,是近年来发展起来的一种新型二次水系电池,由于其离子/电子电导率高、成本低、能量密度高、高功率充放电高效安全和制备工艺简单的特点成为理想的绿色电池体系。同时锌本身具有资源丰富、无毒性、易处理性、在水溶液中能够稳定存在、有较高的理论容量(825 mah/g和5855 mah/cm3)等特点。相对于其他有机体系和水系离子电池具有明显的优势。目前,主要有普鲁士蓝、金属氧化物、聚阴离子与碳复合材料被用作其电极材料。随着研究的深入,逐渐发现二氧化锰、普鲁士蓝等电极材料具有成本低,而且在水系锌离子电池中体现了很好的性能,是一类较好的锌离子电极材料。但是目前大多数水系锌离子电池的正极材料的循环性能差、库伦效率较低,这极大限制了锌离子的商业化应用。因此,亟待开发新的水系锌离子正极材料以提高锌离子的利用率以及库伦效率和循环性能。钒系氧化物电极材料因其具有资源丰富、价格低廉的特点,成为二次电池正极材料的研究热点。
设计(论文)主要内容:
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liv3o8/rgo复合材料的制备方法;
3. 掌握liv3o8/rgo复合材料的结构表征与性能测试方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
1. 第1-4周:查阅相关文献资料,完成英文翻译;明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备;确定技术方案,完成开题报告。
2. 第5-8周:按照设计方案,制备liv3o8/rgo复合材料。
3. 第9-12周:采用xrd、sem、tem、bet、cv、eis等测试技术对材料的物相、显微结构、比表面积、电化学性能等进行测试。
4. 主要参考文献
[1] kundu d, adams b d, duffort v, et al. a high-capacity and long-life aqueous rechargeable zinc battery using a metal oxide intercalation cathode[j]. nature energy, 2016, 1: 16119.
[2] alfaruqi m h, mathew v, song j, et al. electrochemical zinc intercalation in lithium vanadium oxide: a high-capacity zinc-ion battery cathode[j]. chemistry of materials, 2017, 29(4): 1684-1694.
[3] pan h, shao y, yan p, et al. reversible aqueous zinc/manganese oxide energy storage from conversion reactions[j]. nature energy, 2016, 1: 16039.
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