鋰離子電池二氧化鈦負極材料的制備及性能研究的開題報告

鋰離子電池二氧化鈦負極材料的制備及性能研究的開題報告1.研究背景鋰離子電池是一種重要的儲能設(shè)備，已廣泛的應(yīng)用于電動汽車、智能手機等領(lǐng)域，然而其性能仍有待提高。其中負極材料的優(yōu)化是提高鋰離子電池循環(huán)性能和安全性的有效手段。目前較為成熟的鋰離子電池負極材料為碳材料，但其容量較低，在高能量密度領(lǐng)域中存在瓶頸。因此，尋找新型高性能負極材料是當(dāng)今鋰離子電池研究的熱點和難點。二氧化鈦是一種具有良好化學(xué)穩(wěn)定性、電化學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的材料。近年來，二氧化鈦作為鋰離子電池負極材料備受關(guān)注。盡管二氧化鈦容量低，但它具有良好的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性、長壽命、高抗干擾性等優(yōu)點。另外，二氧化鈦在制備工藝上具有簡單、可控性等優(yōu)勢。2.研究目的本課題旨在制備二氧化鈦負極材料，并通過測試其電化學(xué)性能，探究不同制備工藝對二氧化鈦電化學(xué)性能表現(xiàn)的影響。3.研究內(nèi)容和方法本課題的主要研究內(nèi)容和方法如下：（1）二氧化鈦的制備：采用溶膠-凝膠法、水熱法、電化學(xué)沉積法等方法制備二氧化鈦材料。（2）材料表征：利用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、比表面積測定儀等表征手段，分析二氧化鈦材料的結(jié)構(gòu)、形貌和物理化學(xué)性質(zhì)。（3）電化學(xué)性能測試：測試二氧化鈦材料的循環(huán)伏安曲線、恒流充放電性能、電化學(xué)阻抗譜等電化學(xué)性能參數(shù)。4.研究意義和預(yù)期結(jié)果本研究的意義和預(yù)期結(jié)果如下：（1）尋找高性能鋰離子電池負極材料的策略，推進鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展。（2）通過比較不同制備工藝對二氧化鈦性能表現(xiàn)的影響，為材料的制備提供依據(jù)。（3）提高二氧化鈦作為鋰離子電池負極材料的電化學(xué)性能，有助于降低電池的成本，提高其使用壽命。5.研究進展計劃本研究計劃于2022年開始，預(yù)計在18個月內(nèi)完成。具體工作計劃如下：（1）前期準(zhǔn)備（1個月）：文獻調(diào)研、實驗設(shè)備準(zhǔn)備等。（2）材料制備與表征（6個月）：采用不同工藝方法制備二氧化鈦材料，進行XRD、SEM、TEM等分析表征。（3）電化學(xué)性能測試（6個月）：測試二氧化鈦材料的電化學(xué)性能，包括循環(huán)伏安曲線、充放電性能、電化學(xué)阻抗譜等。（4）數(shù)據(jù)分析與論文撰寫（5個月）：結(jié)合實驗結(jié)果，撰寫開題報告、畢業(yè)論文。6.參考文獻[1]LiuH,LiZH,ZhangXG,etal.ImprovedLithiumStoragePerformanceofTiO2@GrapheneCompositePreparedbyElectrodepositionMethod[J].JournaloftheElectrochemicalSociety,2016,163(4).[2]WenY,WangW,SunY,etal.AreviewonthelatestdevelopmentofTiO2-basedanodesforlithium-ionbatteries[J].JournalofMaterialsChemistryA,2019,7(40):22918-22942.[3]XiongX,ZavabetiA,XuX,etal.Recentadvancesinthesynthesisandapp