1. 本选题研究的目的及意义
随着便携式电子设备和电动汽车的快速发展,对高性能储能器件的需求日益增长。
锂离子电池由于其高能量密度和长循环寿命,已成为主要的储能器件之一。
然而,锂资源的有限性和分布不均性限制了其进一步发展。
2. 本选题国内外研究状况综述
硬碳材料作为钾离子电池负极材料的研究近年来逐渐兴起,但仍处于起步阶段,还存在一些问题需要解决。
1. 国内研究现状
国内学者在硬碳负极材料的制备和性能研究方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以廉价易得的生物质材料或其他碳源为前驱体,采用高温碳化、活化等方法制备硬碳负极材料。
通过控制合成条件,调控硬碳材料的微观结构、形貌和表面化学性质,研究其对储钾性能的影响规律。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下研究方法和步骤:
1.硬碳材料的制备:以廉价易得的生物质材料或其他碳源为前驱体,通过高温碳化、活化等方法制备硬碳负极材料。
控制合成条件,如碳化温度、活化剂种类和比例等,调控硬碳材料的微观结构、形貌和表面化学性质。
2.材料表征:利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对硬碳材料的结构和形貌进行表征。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.以廉价易得的生物质材料为前驱体,采用绿色环保的制备方法,制备具有高比容量、长循环寿命和优异倍率性能的硬碳负极材料。
2.通过控制合成条件,调控硬碳材料的微观结构、形貌和表面化学性质,探究其对储钾性能的影响规律,为设计和开发新型高性能钾离子电池负极材料提供理论指导。
3.结合电化学测试和材料表征,深入分析硬碳材料的储钾机制,为提高硬碳负极材料的电化学性能提供新的思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王凯,武鹏,李亚栋.钾离子电池负极材料研究进展[J].无机材料学报,2018,33(9):897-910.
[2] 刘畅,李泓.钾离子电池负极材料研究进展[J].化学进展,2017,29(9):1084-1096.
[3] 李巧丽,王倩,胡勇,等.钾离子电池负极材料的研究进展[J].材料导报,2019,33(19):3325-3336.
