TiO2-B鋰離子電池負(fù)極材料的制備及改性研究的開題報(bào)告

TiO2--B鋰離子電池負(fù)極材料的制備及改性研究的開題報(bào)告一、選題背景及意義鋰離子電池已經(jīng)成為了可重復(fù)充放電的理想電源，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。在鋰離子電池中，負(fù)極材料是影響電池性能和壽命的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的負(fù)極材料如石墨等存在著多種問題，例如容量低、循環(huán)壽命短、安全性差等。因此，研究新型負(fù)極材料是實(shí)現(xiàn)鋰離子電池高能量、高性能的關(guān)鍵技術(shù)。本課題擬研究的鈦酸鋰(TiO2)--B材料性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，是一種新型的鋰離子電池負(fù)極材料，研究其制備和改性，探索其在鋰離子電池中的應(yīng)用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。二、研究目標(biāo)和內(nèi)容本課題的研究目標(biāo)是制備TiO2--B鋰離子電池負(fù)極材料，并通過(guò)改性探索其在鋰離子電池中的應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾點(diǎn)：1.TiO2--B材料制備及表征。采用水熱法、溶膠-凝膠法等方法制備TiO2--B材料，并進(jìn)行表征，包括形貌、結(jié)構(gòu)、純度、比表面積等。2.TiO2--B材料改性。采用包覆、摻雜、復(fù)合等方法對(duì)TiO2--B材料進(jìn)行改性，并研究改性對(duì)電化學(xué)性能的影響。3.電化學(xué)性能測(cè)試。采用循環(huán)伏安法(CV)、恒流充放電(CCD)等手段測(cè)試TiO2--B和改性后材料的電化學(xué)性能，包括容量、循環(huán)壽命、電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等。4.機(jī)理研究。通過(guò)表征和測(cè)試分析TiO2--B電極材料的電化學(xué)機(jī)理。三、研究方法和方案1.TiO2--B材料制備。采用水熱法和溶膠-凝膠法兩種方法制備TiO2--B材料，并對(duì)制得的材料進(jìn)行表征。2.TiO2--B材料改性。采用包覆、摻雜、復(fù)合等方法對(duì)TiO2--B材料進(jìn)行改性，并研究改性對(duì)電化學(xué)性能的影響。3.電化學(xué)性能測(cè)試。采用CV、CCD等手段測(cè)試TiO2--B和改性后材料的電化學(xué)性能。4.機(jī)理研究。通過(guò)表征和測(cè)試分析TiO2--B電極材料的電化學(xué)機(jī)理。四、預(yù)期成果1.成功制備TiO2--B鋰離子電池負(fù)極材料，并對(duì)其進(jìn)行表征。2.實(shí)現(xiàn)對(duì)TiO2--B材料的改性，研究改性對(duì)電化學(xué)性能的影響。3.探索TiO2--B材料在鋰離子電池中的應(yīng)用，提高鋰離子電池的性能和壽命。4.建立TiO2--B電極材料的電化學(xué)機(jī)理模型，深入理解鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)行為。五、研究進(jìn)度安排1.前期調(diào)研、文獻(xiàn)研究和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：1個(gè)月。2.TiO2--B材料制備及表征：2個(gè)月。3.TiO2--B材料改性：2個(gè)月。4.電化學(xué)性能測(cè)試：2個(gè)月。5.機(jī)理研究及論文撰寫：3個(gè)月。六、參考文獻(xiàn)1.Zhao,X.,Feng,J.,Wu,X.,&Lv,M.(2018).SynthesisandapplicationofnovelTiO2--Bnanoparticleelectrodematerialsforhigh-performancelithium-ionbatterieswithenhancedsafety.ACSappliedmaterials&interfaces,10(18),15369-15378.2.Li,H.,Chu,G.,Zhou,H.,Wang,S.,Chen,H.,Wang,L.,...&Liu,G.(2019).FacilesynthesisofTiO2--B@Cnanocompositesashigh-performanceanodematerialforlithium-ionbatteries.ElectrochimicaActa,322,134731.3.Zhang,X.,Zhang,H.,Ye,X.,Li,Y.,Jia,C.,Jia,Y.,...&Nie,F.(2019).SolvothermalsynthesisandelectrochemicalperformanceofTiO2--B/Cnanowiresasanodemateri