Li-S二次電池復(fù)合正極材料的制備與電化學(xué)性能的研究的開題報告

Li-S二次電池復(fù)合正極材料的制備與電化學(xué)性能的研究的開題報告一、研究背景和意義鋰離子電池是目前應(yīng)用最廣泛的二次電池之一，具有高能量密度、長循環(huán)壽命和良好的可靠性等優(yōu)點。其中，鋰硫電池作為一種潛在的能量密度更高、更環(huán)保的新型電池，近年來備受關(guān)注。然而，鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用還面臨一些問題，例如循環(huán)壽命短、容易出現(xiàn)極化和電解液的流動等問題。其中，正極材料的性能是影響鋰硫電池循環(huán)壽命和能量密度的關(guān)鍵因素之一。目前，研究者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)復(fù)合正極材料可以改善鋰硫電池的循環(huán)壽命和能量密度。可是這類復(fù)合正極材料仍存在許多問題，如制備方法繁瑣、成本高昂、電化學(xué)性能不穩(wěn)定等。因此，制備一種性能穩(wěn)定、制備簡單且成本低的復(fù)合正極材料，對于鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用至關(guān)重要。本文擬研究的是Li-S二次電池復(fù)合正極材料的制備與電化學(xué)性能。通過制備一種新型復(fù)合材料，改善鋰硫電池的循環(huán)壽命和能量密度，為鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用提供一種新的思路。同時，本研究也為鋰硫電池領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供了一定的理論和實驗依據(jù)。二、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容（1）通過溶膠-凝膠法制備Li-S復(fù)合正極材料；（2）對比不同制備條件下的復(fù)合材料電化學(xué)性能的變化；（3）分析影響材料電化學(xué)性能的因素。2.研究方法（1）采用溶膠-凝膠法制備復(fù)合正極材料；（2）通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、熱重分析(TGA)等手段對材料進(jìn)行表征；（3）通過循環(huán)伏安(CV)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)等手段測試電化學(xué)性能。三、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果如下：（1）成功制備出一種易于操作、成本低且具有性能穩(wěn)定的Li-S復(fù)合正極材料；（2）探索復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響因素；（3）為鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用提供一種新的思路。四、研究進(jìn)度計劃本研究的進(jìn)度計劃如下：（1）第一年：工藝優(yōu)化和材料表征；（2）第二年：優(yōu)化制備工藝，探究電化學(xué)性能的影響因素；（3）第三年：對最優(yōu)化的材料進(jìn)行電化學(xué)性能的測試和分析；（4）第四年：撰寫論文并進(jìn)行答辯。五、研究中的問題和風(fēng)險本研究中可能會遇到以下問題和風(fēng)險：（1）實驗操作過程中出現(xiàn)的雜質(zhì)；（2）實驗結(jié)果的重復(fù)性差，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；（3）樣品制備過程中不受控制的反應(yīng)。六、參考文獻(xiàn)[1]ChenY,ZhangY,LiY,etal.Advancedporouscarbon-basedlithium-sulfurbatterieswithhierarchicalporousstructures[J].AdvancedMaterials,2016,28(9):1853-1858.[2]SuYS,ManthiramA.ANewApproachtoImproveCycleLifeofRechargeableLithium-SulfurBatteriesbyInsertionofaLi-ionConductiveInterlayer[J].Chem.Commun.,2012,48(79):9929-9931.[3]SongJ,ChenY,AhnH,etal.ScalableFabricationofReliableSiNanoparticle/CarbonCompositeAnodesfromSiO2@Amene-amine-polymersforH