納米尺度鋰離子電池電極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計與儲鋰性能研究的開題報告

微/納米尺度鋰離子電池電極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計與儲鋰性能研究的開題報告題目：微/納米尺度鋰離子電池電極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計與儲鋰性能研究一、研究背景與意義隨著人們對新型能源的需求日益增長，高能量密度、長使用壽命的鋰離子電池成為了目前發(fā)展的熱點(diǎn)之一。其中，電極材料作為鋰離子電池的核心部件之一，其性能的優(yōu)劣直接影響到電池的整體性能。目前研究表明，微/納米尺度的電極材料在儲鋰性能、循環(huán)壽命等方面具有相對于常規(guī)電極材料更好的性能，但相應(yīng)的制備及性能調(diào)控研究仍需加強(qiáng)。因此，本研究旨在通過結(jié)構(gòu)設(shè)計及制備改善微/納米尺度電極材料的儲鋰性能，為鋰離子電池研究提供新思路與方法。二、研究內(nèi)容1.結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過理論設(shè)計及模擬，對電極材料的微/納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)制備。2.制備方法：采用物理和化學(xué)合成方法，制備具有微/納米結(jié)構(gòu)的電極材料。3.儲鋰性能研究：通過電化學(xué)測試等方法，研究制備材料的儲鋰性能、動力學(xué)性能及循環(huán)壽命等。三、研究方法1.結(jié)構(gòu)設(shè)計及模擬：采用材料模擬及計算軟件，對電極材料的微/納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。2.材料制備：采用化學(xué)合成、物理氣相沉積等方法，制備電極材料樣品。3.材料表征：采用X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡等手段對制備的電極材料樣品進(jìn)行表征。4.電化學(xué)測試：采用循環(huán)伏安法、恒流充放電測試等方法，研究制備材料的儲鋰性能、動力學(xué)性能及循環(huán)壽命等。四、預(yù)期成果1.制備具有微/納米結(jié)構(gòu)的電極材料。2.研究微/納米結(jié)構(gòu)對材料的儲鋰性能的影響，探究其機(jī)制。3.提出新的電極材料的設(shè)計制備思路，為鋰離子電池的研究提供新的思路與方法。五、研究計劃時間節(jié)點(diǎn)|主要任務(wù)-|-第1-2個月|文獻(xiàn)調(diào)研，結(jié)構(gòu)設(shè)計及模擬第3-5個月|電極材料制備及樣品表征第6-9個月|電化學(xué)測試，數(shù)據(jù)分析及結(jié)果總結(jié)第10-12個月|論文寫作及畢業(yè)論文答辯六、研究團(tuán)隊指導(dǎo)教師：XXX研究生：XXX七、參考文獻(xiàn)OuXetal.(2017).Recentadvanceofthedevelopmentofelectrodematerialsforsodium-ionbatteries.NanoEnergy,37,12-34.LiuXetal.(2020).Recentadvancesinnanostructuredelectrodematerialsforhighperformancesodium-ionbatteries.JournalofEnergyChemistry,5(3),410-429.ZhangSetal.(2019).Advancesinelectrodematerialsforhigh-performancel