低维镍、钒基过渡金属硫属纳米储能材料构筑及电化学性能研究任务书
2020-04-29 18:53:02
1. 毕业设计(论文)主要内容:
电池被认为是目前最优秀的储能器件之一。而目前广为研究的锂离子电池由于锂元素在地壳中储量有限,价格昂贵,造成其电池成本高。钠离子电池具有钠资源丰富、成本低、效率高、物理化学性能与锂相似等优点,成为锂离子电池的理想替代品。此外,镁在地壳中储量丰富,价格低廉。因此,可充电的镁电池被广泛认为是一个低成本、高安全性和超高能量密度的储能器件。而且,我国镁资源非常丰富,居世界首位,开发镁基混合离子电池具有独特的优势。此外,电极材料是整个电池的核心部分之一。综上所述,开发具有高能量高功率密度的新型二次碱金属电池电极材料在储能领域具有深远意义。
本课题基于nis2、vse2等镍、钒基过渡金属硫属资源分布广泛,且具有金属性质的过渡金属二维硫属化物材料,利用溶剂热等方法合成出形貌均一的nis2、vse2等纳米材料,并且组装成性能稳定的钠离子电池、镁基混合离子电池、铝离子电池,并对其进行电化学性能的测试。利用原位xrd、tem、xps等测试技术及相关电化学理论,为新型二次碱金属电池电极材料的可控制备及其应用奠定科学基础。
设计(论文)主要内容:
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1、查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告。
2、首先利用水热法等制备nis2、vse2等纳米材料,用xrd、sem、tem、eds等现代表征手段确定其、物相、形貌,结构、元素分布等,并研究nis2、vse2等纳米材料的形成过程和机理。
3、测试该材料的钠离子电池负极、镁基混合离子电池正极、铝离子电池正极的电化学性能,同时讨论其结构与性能的相关性。
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。第4-8周:按照预定设计的方案构筑nis2、vse2等纳米材料,并且对其进行物相、形貌等表征。
第9-13周:组装电池、测试电化学性能,完成理论分析。
第14-18周:完成并修改毕业论文。
4. 主要参考文献
[1] larcher d, tarascon j m. towards greener and more sustainable batteries for electrical energy storage [j]. nature chemistry, 2015, 7(1): 19-29.
[2] xu w, xie z, cui x, et al. direct growth of an economic green energy storage material: a monocrystalline jarosite-kfe3(so4) 2(oh)6-nanoplates@ rgo hybrid as a superior lithium-ion battery cathode[j]. journal of materials chemistry a, 2016, 4(10): 3735-3742.
[3] xie s, wang z, cheng f, et al. ceria and ceria-based nanostructured materials for photoenergy applications [j]. nano energy, 2017.