1. 研究目的与意义（文献综述）

人类文明的进步与能源密切相关，随着经济社会的飞速发展，人类对能源的依赖程度不断的提高。能源的消耗影响了全球气候变化，造成了环境污染和生态破坏，并产生了能源安全问题。当前，大力发展的风能、太阳能、潮汐能等均属于可再生清洁能源。但是由于风能和太阳能本身具有随机性和不确定性等缺陷，其大规模入网在技术上很难实现，因此需要发展高效便捷的储能设备，以满足人类的能源需求。

锂离子电池作为一种便捷的储能装置，具有能量密度大、循环寿命长、无记忆效应、充电快和无环境污染等优点。随着锂离子电池广泛应用于电动汽车和大规模储能，锂的需求量不断的增加，但是锂元素在地球上储量有限，且储量分布不均，这些成为了制约其发展的重要因素。因此，人们迫切需要开发出其他长寿命储能器件。在元素周期表上，钠与锂同属于碱金属主族，有着和锂相似的物理化学性质，且钠是地壳中储量第六丰富的元素，分布广泛，是锂离子电池的理想的替代品。但由于na 半径大于li ，且钠的标准电位高于锂，与锂离子电池相比，其能量密度稍低，因此在对体积要求不高的大规模储能电池领域，钠离子电池凭借其优势还是具有很大应用前景的。

na₃v₂(po₄)₃（nvp）是一种典型的钠超离子导体（na-superionicconductor, nasicon），其空间构型是以[vo₆]八面体和[po₄]六面体共顶连接组成的[v₂(po₄)₃]^3-结构，这种独特结构提供的开放三维孔道结构有利于na 的传输，因此具有作为钠离子电池正极的巨大前景。nvp作为正极材料时，在3.4v有一个电压平台，对应于v³ /v⁴ 氧化还原电对，该过程能可逆脱嵌2个na ，理论比容量为117mah/g。但是绝缘的[po₄]的存在阻碍价电子在金属离子间的传输，影响了材料的导电性，因此目前所报道的na₃v₂(po₄)₃作为钠离子电极材料仍存在容量较低，循环性能较差等缺点。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以nh₄vo₃，nah₂po₄，维生素c为原料，用水热法和固相法合成na₃v₂(po₄)₃/c复合材料

材料表征：对na₃v₂(po₄)₃/c复合材料进行结构表征和电化学性能测试，通过xrd、n₂吸/脱附、tem、sem、xps等表征手段对其形貌结构及元素构成进行了分析，并采用循环伏安(cv)、交流阻抗谱（eis）、恒流充放电(et)等电化学测试技术对其电容性能进行了系统评估。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，翻译英文文献，整理资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；撰写开题报告；

第4-9周：完成na₃v₂(po₄)₃/c电极材料制备，并对其电化学性能进行测试；

第10-12周：优化制备工艺，获得最佳结构性能参数；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 简泽浪. 新型储能电池电极材料研究[d]. 武汉理工大学, 2012.

[2] 程斌. 锂/钠离子电池电极材料磷酸钒锂/钠的制备及表征[d]. 中国科学技 术大学, 2016.

[3] 邹崴. 钠/锂离子电池负极材料的制备与改性研究[d]. 电子科技大学, 2016.