1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述 能源提供了人类生产消费以及生活所需能量和动力，在国民经济中起着至关重要的作用。

社会在不断发展的同时，煤、石油以及天然气等不可再生化石能源的大量使用对环境造成了极大破坏，并引发了严重的能源危机。

因此，清洁可再生能源的研究与利用以及相关的能量存储设备逐渐成为研究人员关注的重点之一[1]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 本课题是石墨相氮化碳电极材料的制备及改性，改性主要包括块状石墨相氮化碳的剥离、将石墨相氮化碳与赝电容材料复合以及杂原子的掺杂。

主要内容如下： 1）选择合适的聚合温度、时间和升温速率，通过热聚合法制备出石墨相氮化碳； 2）采用热氧化剥离对块状石墨相氮化碳进行剥离，对比石墨相氮化碳热处理前后的性能； 3）将石墨相氮化碳与硫化镍进行复合，研究石墨相氮化碳质量分数对电化学性能的影响； （2）关键技术 1）首先是制备工艺的选择，初步选择热聚合法制备出石墨相氮化碳； 2）普通热聚法制备的块状石墨相氮化碳 ，由于层的堆叠而具有较小的比表面积，将其剥离成片状是关键。

初步选择热氧化剥离的方法，该方法不需要干燥，从而可以避免片状材料的重新聚集； 3）将石墨相氮化碳和硫化镍进行复合也是制备电极材料的关键，初步选择水热法将硫化镍和石墨相氮化碳进行复合； 2、 拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析 （1）拟采取的研究方法、技术路线、实施方案 具体实验方案如下： 1） 以三聚氰胺为前驱体，加热至550℃热解3h，制备出块状g-c3n4； 2） 将块状g-c3n4粉末在空气气氛下加热至500℃并保温2h，制备剥离的片状g-c3n4，对比热剥离前后的电化学性能； 3） 通过水热法，将片状g-c3n4与nis进行复合，研究质量分数复合电极材料电化学性能的影响； 实验思路如下图所示： 图1 课题研究思路图 对制备出的材料的形貌及结构表征方面，采用以下方法进行分析: 1） x射线衍射 2）扫描电子显微镜（sem） 3）高分辨率透射电子显微镜（tem） 4）x射线光电子能谱 采用以下方法进行电化学性能测试： 1）循环伏安（cv）测试 2）恒流充放电（gcd）测试 3）交流阻抗测试 4）循环性能测试 预期目标 1）通过上述方法制备出纯相的电极材料； 2）通过表征，希望热处理后的石墨相氮化碳呈现片状的结构；通过电化学性能测试，希望热处理后的石墨相氮化碳的循环性能、比电容以及阻抗性能都能得到提高； 3）对于复合材料，希望能得到石墨相氮化碳质量分数对复合材料电化学性能的影响及规律，从而选取性能最佳的质量分数； 4）在材料电化学性能较好的前提下，制备出器件，并推动材料的实用化。