基于功能性粘結(jié)劑的鋰空氣電池空氣電極制備及其電化學(xué)性能研究的任務(wù)書

基于功能性粘結(jié)劑的鋰空氣電池空氣電極制備及其電化學(xué)性能研究的任務(wù)書任務(wù)書題目：基于功能性粘結(jié)劑的鋰空氣電池空氣電極制備及其電化學(xué)性能研究任務(wù)背景：鋰空氣電池是一種新型高能量密度電池，在電動(dòng)汽車、無(wú)人機(jī)、和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。其中空氣電極是鋰空氣電池中最重要的組成部分之一，其性能直接關(guān)系到鋰空氣電池整體的能量密度和運(yùn)行穩(wěn)定性?？諝怆姌O主要包括電極材料、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等組成部分。目前常用的粘結(jié)劑是聚四氟乙烯（PTFE）和聚乙烯醇（PVA），但是它們會(huì)在高溫下分解產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致空氣電極內(nèi)部發(fā)生氣體積聚引發(fā)安全隱患和性能的下降。因此，開(kāi)發(fā)一種新型功能性粘結(jié)劑成為鋰空氣電池空氣電極制備中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。任務(wù)目標(biāo)：本課題旨在探索一種新型功能性粘結(jié)劑應(yīng)用于鋰空氣電池空氣電極的制備中，研究其對(duì)鋰空氣電池電化學(xué)性能的影響，并對(duì)其在鋰空氣電池中的應(yīng)用進(jìn)行評(píng)價(jià)，以提高鋰空氣電池的性能和安全性。任務(wù)步驟：1.研究鋰空氣電池空氣電極材料的制備方法和性能測(cè)試方法，掌握空氣電極制備的基本步驟和要點(diǎn)。2.嘗試采用各種功能性粘結(jié)劑制備空氣電極，對(duì)比其制備食譜、形貌，采用掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）等分析手段評(píng)價(jià)粘結(jié)劑對(duì)空氣電極的影響。3.通過(guò)中英文文獻(xiàn)檢索，對(duì)目前存在的空氣電極領(lǐng)域內(nèi)問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并尋找解決問(wèn)題的方法和建議。4.采用恒流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗等方法評(píng)估鋰空氣電池空氣電極的電化學(xué)性能，以評(píng)價(jià)新型功能性粘結(jié)劑對(duì)鋰空氣電池整體性能的影響。5.利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提出新型功能性粘結(jié)劑在鋰空氣電池空氣電極制備中的性能和應(yīng)用前景。預(yù)期成果：1.新型功能性粘結(jié)劑在鋰空氣電池空氣電極制備中的應(yīng)用優(yōu)劣和適應(yīng)性。2.探究新型功能性粘結(jié)劑對(duì)鋰空氣電池空氣電極的物理、化學(xué)性質(zhì)和電化學(xué)性能的影響。3.增強(qiáng)對(duì)鋰空氣電池空氣電極制備和性能評(píng)價(jià)技術(shù)的理解和掌握。參考文獻(xiàn)：1.Zheng,J.,Liang,J.,&Zhao,T.S.(2018).Developmentofcarbon-basedairelectrodesforrechargeablelithium–airbatteries.JournalofMaterialsChemistryA,6(6),2433-2461.2.Yang,M.,Xu,M.,Zhang,L.,&Shan,Y.(2019).Anovelwater-processedternarybinderincorporatingpolydopamine,carboxymethyl-celluloseandnano-siliconasairelectrodematerialforLi-O2batteries.JournalofPowerSources,422,127-136.3.Chen,C.T.,Chou,C.C.,Chen,W.T.,&Wu,N.L.(2019).Highestenergysodium–airbatteriesbasedonarechargeablecathodeandanon-flammableelectrolyte.JournalofMaterialsChemistryA,7(16),9959-9967.4.Lu,H.,Hu,X.,Liu,S.,Li,W.,&Li,X.(2017).Metal–organicframework-derivednitrogen-dopedcarbonpolyhedralnanocages:anefficientelectrocatalystforZn–airbatteries.Energy&EnvironmentalScience,10(8),1792-1797.5.Lu,H.,Hu,X.,Zhao,Y.,Li,W.,&Li,X.(2018).Bimetal–organicframeworkderivedporouscarbonanchoredwithmanganeseoxidenanoparticlesforeff