1. 毕业设计（论文）主要内容：

作为新型储能器件，锂离子电池在绿色清洁能源的开发利用及解决人类社会的能源危机方面具有不可替代的作用。锂离子电池相对于铅酸等化学电源电池具有许多突出优势，例如较高的比容量和比功率等，并已被广泛应用于电子产品和航空航天领域。随着电子信息和新能源技术的快速发展，要求锂离子电池具有更高的功率密度和能量密度，并且能够在高电流密度下保持循环的稳定性，而目前使用石墨作为负极的锂离子电池已无法满足需求，寻求更高性能的电极材料成为了研究热点。研究者主要通过两种技术途径提高锂离子电池的性能：一是新材料和新体系的开发，如合金化类型的硅、锡和转化类型的过渡金属氧化物、硫化物等；二是通过纳米化或是复合改性的方法提高现有材料的性能。目前大规模应用的锂离子电池负极材料以石墨化碳材料为主。虽然碳材料资源丰富，电极电位低，循环性能良好，价格低廉且绿色环保，但受其理论容量（372 ma h g^-1）的影响而遇到发展瓶颈，因此研究和开发高容量、低成本、绿色环保的新材料和新体系对于提高锂离子电池性能具有重要的科学意义和应用价值。硅由于具有超高的理论容量(4200 ma h g^-1)而备受研究人员关注。但是硅的导电性很差，在锂离子的嵌入和脱出过程中体积变化极大（约300%），同时制备条件非常苛刻。硅酸盐既具有硅基材料的高容量，又具备资源丰富（地壳的95%为硅酸盐矿）、价格低廉、环境友好等优点。因此，硅酸盐是一种潜在的极具竞争力的高能量型锂离子电池负极材料。但硅酸盐材料导电性很差，因此需要对其结构进行优化，使其性能得到充分的发挥。

本项目基于高储锂容量的硅酸盐材料，针对其导电性差、循环寿命低等问题，拟通过设计硅酸盐材料与石墨烯复合的结构，并进行形貌上的优化，实现硅酸盐材料储锂性能的有效提升。

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.掌握硅酸盐/石墨烯复合材料的制备方法；

3.掌握电极材料的结构，微观形貌，与电化学性能的表征方法；

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，了解研究方法、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，制备硅酸盐/石墨烯电极材料。

第8－12周：采用xrd、sem、tem、raman spectrum、cv、eis等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

4. 主要参考文献

[1] yunlong zhao, chunhua han, junwei yang, et al. stable alkali metal ion intercalation compounds as optimized metal oxide nanowire cathodes for lithium batteries[j]. nano letters, 2015, 15: 2180-2185.

[2] jin qu, yang yan, yaxia yin, et al. improving the li-ion storage performance of layered zinc silicate through the interlayer carbon and reduced graphene oxide networks[j]. acs applied materials amp; interfaces, 2013, 5: 5777-5782.

[3] chunjuan tang, jinzhi sheng, chang, xu, et al. facile synthesis of reduced graphene oxide wrapped nickel silicate hierarchical hollow spheres for long-life lithium-ion batteries [j]. journal of materials chemistry a, 2015, 3: 19427–19432.