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1. 毕业设计(论文)的内容和要求
纯Si负极的理论比容量高达4200mAh g-1,是石墨(372mAh g-1)的11倍以上,是最具潜力的新一代锂离子电池负极材料之一。
但是这类材料合金化的程度越高,材料的体积膨胀越大,在合金体表面形成裂纹伴随颗粒开裂等问题,导致电接触不良甚至损失循环寿命。
针对上述问题,本课题将设计一种多孔硅@碳的复合材料,通过二氧化硅的镁热还原得到多孔硅,并通过不同碳材料包覆提高电池稳定性,延缓提高复合材料的总体导电性,提高循环寿命。
2. 实验内容和要求
根据毕业要求指点3.2、3.3和4.2,本课题要开展的实验内容和要求如下:(1)了解镁热还原多孔硅的制备;Porous Si@PANI/RF/有机碳材料的制备,碳材料的种类、特性等工艺参数选择,电极材料的物性表征和电化学表征。
(2)结合现代分析技术,如SEM,XRD等,初步探讨镁热还原工艺与硅颗粒形貌和性能的关系,并分析其带来的性能的变化。
(3)能够利用Origin软件对数据结果进行处理,深入分析结构变化,电化学参数变化,总结发现规律,对结果正确性和合理性进行分析和解释,获得相应结论。
3. 参考文献
根据毕业要求指点2.3、10.2,毕设期间要进行研究现状调查与总结,要求在开题报告及毕业设计(论文)中涉及的英文文献不少于20篇,其中近5年不少于8篇,英文文献不少于5篇。以下是与本课题相关的部分文献列表: [1] Shi Q, Zhou J, Ullah S, et al. A review of recent developments in Si/C composite materials for Li-ion batteries[J]. Energy Storage Materials, 2021,34:735-754.
[2] Blanco M V, Renman V, Vullum-Bruer F, et al. Nanostructured diatom earth SiO2 negative electrodes with superior electrochemical performance for lithium ion batteries[J]. RSC Advances, 2020,1(55):3349-33498.
[3] Chen W, Salvatierra R V, Ren M, et al. Laser‐Induced Silicon Oxide for Anode‐Free Lithium Metal Batteries[J]. Advanced Materials, 2020,32(33):2002850.
4. 毕业设计(论文)计划
根据毕业要求,将整个毕设课题视为一个独立项目,在毕设进行期间,学生要按照计划有序开展,按规定时间节点完成内容,充分考虑本课题全周期、全流程中涉及的经济与管理要素。
本课题各阶段工作内容要求如下:起讫日期 设计(论文)各阶段工作内容2020.1.6-2020.2.23 查阅文献,充分了解课题背景,完成开题报告,翻译外文资料。
2020.2.17-2020.2.29 确定实验方案,基本掌握实验设备操作。
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