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二硒化钒在钠、钾离子二次电池中的应用开题报告

 2020-05-08 15:06:19  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文 献 综 述

1.1 研究背景

随着化石燃料的快速消耗和环境恶化,对可持续的绿色能源的要求不断增加。锂离子电池因为其能量密度和高循环性能被认为是最有前景的电子设备和车辆应用储能系统[1,2],然而,由于锂资源的大规模开发和锂资源分布不均,锂离子电池的成本日趋增加。由于钠钾储量丰富、成本低廉,钠钾离子电池近年来逐渐成为能源领域的研究热点。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1 本课题主要研究内容

(1)研究对碱金属离子有优异存储性能的二硒化钒超薄纳米片的溶剂合成方法,本课题在我们已有的研究基础上,着重研究不同钒前驱体对合成的二硒化钒纳米材料结构和形貌的影响,力求寻找一条具有原料易得,操作条件相对简单,能够实现对前驱体和粒径可控的有望在实际大规模生产可再生能源应用的经济方法。

(2)针对目前研究的二硒化钒溶剂法合成报道较少,并且所得产物通常是无序的块状结构的局限,为寻求一种方法简单,原料利用率高,能有效提高二硒化钒结晶度和纯度的合成方法。本课题采用水和NMP针对不同钒前驱体的方法制备二硒化钒电池负极材料,该方法有望直接形成层状二硒化钒。

2.2 拟采用的研究手段

(1)首先将化学计量为4mmol的SeO2(AR)和1mmol的V2O5(AR)加入聚四氟乙烯衬底的高压釜(100mL)中,然后加入19.5mmol的C2O4H2#183;2H2O(AR),以形成酸条件。接着,将去离子水倒入高压釜中并占据约80%的容量。最后,将高压釜置于220#176;C的电干燥箱中24小时。反应结束后,将反应釜冷却至室温,然后将合成的产物分别在去离子水和乙醇中洗涤数次。最后,将产物在60#176;C下干燥5小时。

(2)将2mmol的VO(acac)2 (AR) 和4mmol的SeO2(AR)加入到30mLNMP中搅拌30分钟至棕灰色,再将6mL HCOOH(AR)滴加进烧杯搅拌15分钟。最后将混合物转移到50mL的高压釜中,在200#176;C电炉加热24小时。自然冷却至室温,离心收集黑色粉末,再用去离子水和乙醇洗涤数次,并在50#176;C下干燥过夜。最后在500#176;C 的Ar气氛下退火3小时。

2.3 实验进度安排

起止时间(2019年)

工作内容

2月15日 ~ 3 月1日

查阅文献,设计实验方案,购买实验所需药品和器材

3月1日 ~ 4月20日

开展实验,收集数据,改进实验

4月20日 ~ 5月30日

数据分析,撰写论文

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