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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目前，锂离子电池是发展前景最为明朗的高能电池体系，但是随着数码、交通等产业对锂离子电池的加剧，有限的锂资源必将面临短缺问题。钠离子电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题，若在此基础上研制出性能优良、安全稳定的材料，钠离子电池将拥有比例电池更大的市场竞争优势。现今有一些研究员已经开展了这方面的研究，但存在许多问题，所以我们开展钠离子电池负极材料方面的研究，尝试设计合成二元复合金属硫化物空心结构^[1-3],并测试该材料在钠离子电池方面的性能^[4]，从而 获得高性能的钠离子电池负极材料。

国内外研究现状

目前，锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长等优点在储能领域备受关注，但锂资源稀缺与分布不均制约了其大规模应用。基于与锂离子电池相似离子穿梭原理的钠离子电池，由于钠资源丰富、成本低廉、适合于大规模储能等优点近年来发展迅速，但也有一系列需要克服的问题。当前国内外对于钠离子电池的主要研究方向，一方面是钠离子电池的正极材料的研究，如氧化物正极材料、聚阴离子正极材料、普鲁士蓝类正极材料^[5]等。另外一方面，由于在表征钠离子电池正极材料的电化学性能时，大部分情况是以金属钠作为负极。但是由于钠枝晶的形成很容易导致电池内部短路，并且金属钠比金属锂更加活泼，也更容易与电解液发生副反应，导致电池快速失效。因此实际的钠离子电池不能直接应用钠金属作为负极。在Liu^[6]的文章中提出了以CoS₂为钠离子电池的负极材料具有较高的充放电比容量和循环性能和较好的循环性能，在此研究基础上，我们尝试通过设计二元复合金属硫化物空心结构作为负极，空心结构能够使之具有更大的比表面积进行氧化还原反应，测试其电池特性。现如今暂时没有此类型的研究发表，具有良好的研究前途。

2. 研究的基本内容

本论文拟通过四个月的时间完成一下研究目标：

(1) 通过不断尝试寻找一套严谨成熟的材料制备方法，并对制成材料进行材料结构表征检测。

(2) 将得到的电极材料和其他材料复合处理制成电极片，并组装成钠离子电池，同时测试其性能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案:

(1) 在该论文中，我们通过溶剂热、液相分散、高温硫化等形成二元复合金属硫化物，通惰性气体煅烧对二元复合金属硫化物进行重结晶形成材料成品。

(2) 通过对生成材料进行物理表征，了解其尺寸、实际元素组成和分析晶格结构等。

4. 参考文献

[1]yu l,zhang l,wu h b,lou x w,formation of ni_xco_3-xs₄ hollow nanoprisms with enhanced pseudocapacitive properties, angew.chem.int.ed.2014,53,3711-3714.

[2]shen l f,yu l,wu h b,yu x y,zhang x g,lou x w,

formation of nickel cobalt sulfide ball-in-ball hollow spheres with enhanced electrochemical pseudocapacitive properties,nat.commun.2015,doi:10.1038/ncomms7694.