1. 毕业设计(论文)主要内容:
能源是21世纪最重要的话题之一。近年来,开发具有高能量密度,功率密度和安全性的高效电化学能量存储装置的需求变得越来越迫切。锂离子电池因其具有高能量密度、高安全性和绿色环保等优点,在全球范围内实现了大规模产业化,广泛应用于手机、数码相机、笔记本电脑等便携式电子设备,并逐步应用于电动汽车等大型能耗领域,成为人们日常生活中不可或缺的储能装置。锂离子电池的制造技术和应用方面已经相对较为成熟,但是由于锂在地壳中的含量较低导致电池的成本和价格较高,制约了它的进一步发展。钠具有与锂相似的物理化学性质,因其价格适中、丰度高,被认为是一种很有前途的锂替代品。然而,钠离子半径相对锂离子半径较大,导致电极的体积变化较大,循环稳定性较差。因此,寻找一种速率性能好、循环稳定性好的电极材料仍是钠离子电池面临的主要挑战。半导体材料在社会发展过程中一直发挥着重要作用, 其中金属硒化物现已证实是一类重要的半导体材料, 受纳米科学技术的推动, 纳米硒化物材料往往表现出更优异的物理化学性能,使其在电学、能源、环境等领域具有更广阔的应用, 因此合成具有特殊形貌的纳米尺度金属硒化物并研究它们的性能成为材料学家研究的热点之一。硒基纳米材料具有优异的光学、电学、热学、催化等性能,被广泛应用于光电、热电、光催化、电子等领域。探索硒基纳米材料制备方法和应用具有重要的实际意义和科学价值。
本项目拟对硒化锌微米球的构筑设计及其在钠离子电池中的电化学性能进行研究,表征材料物相、形貌、界面结构、元素化学环境。
1.文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势; 了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1.查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告;
2.完成不少于5000字的英文文献翻译;
3.具体要做的工作包括:
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-8周:按照设计方案,利用水热法或模板法制备硒化锌微米球结构,并通过采取控制变量的方法,在保证其他条件完全相同的条件下,通过调控反应温度以获得最佳形貌的硒化锌微米球,并采取非原位XRD、SEM、BET、Raman等先进表征技术来确定该结构的形貌特征、化学组成、物相以及结构等基本性质,并深入研究和分析硒化锌微米球结构等与载流子传导、容量衰减等性能的相互关系。
第9-12周:将已制备得到的形貌均一的硒化锌微米球电极材料组装成为钠离子电池,利用循环伏安、恒定电流充放电、交流阻抗等测试该电极材料的长循环倍率等性能,并研究分析硒化锌微米球电极结构与电化学性能之间的相关性。
4. 主要参考文献
[1] L. Fang, W. Li, Y. Guan, Y. Feng, H. Zhang. NiSe nanowire film supported on nickel foam: an efficient and stable 3D bifunctional electrode for full water splitting[J]. Angewandte Chemie, 2015, 127(32):9483-9487.
[2] Suresh Kukunuri, M. Reshma Krishnan and S. Sampath. The effect of structural dimensionality on the electrocatalytic properties of the nickel selenide phase[J]. Phys. Chem. Chem. Phys, 2015,27,08:56.
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