NaNiMnO电极材料电化学氧反常行为分析任务书

 2022-01-14 21:06:05

全文总字数:4340字

1. 毕业设计(论文)主要内容:

随着能源消耗的日益增加,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。其中,以锂离子电池为代表的二次电池已经取得了巨大的成功,并且在许多领域得到了广泛的运用。但锂元素在地壳中的含量约为0.0065%,其较低的储量也使得锂离子电池的生产原料较为昂贵。因此,寻找一种能够代替锂离子电池的电池系统成为了当前的迫切需要。目前,人们已经开发出了钠离子电池、钾离子电池与铝离子电池等电池系统。在元素周期表中,钠与锂位于同一主族,其有着许多相似的理化性质,钠离子电池与锂离子电池也拥有相似的电化学反应机制。Na/Na 的标准电极电位为-2.71V(相对于标准氢电极,下同),虽不及Li/Li 的标准电极电位(-3.04V),但也十分可观。此外,钠元素的地壳中含量排名第六(2.75%),具有十分高的丰度,并且在自然界中广泛分布。因此,钠离子电池具有更低廉的成本和更为长远的开发价值。

经过多年的探索,一些具有开发潜力的高性能材料体系进入到人们的视线中,如过渡金属氧化物、磷酸盐、碳基材料、普鲁士蓝类化合物、合金类负极材料、转换反应材料等。这些材料的涌现为研究者提供了许多新思路,本文将重点研究过渡金属氧化物材料NaNiMnO的电化学氧反常行为。

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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:

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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,利用共沉淀法和固相反应法制备NaNiMnO纳米片结构,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NaNiMnO的电化学氧反常行为。

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4. 主要参考文献

[1] Palomares V, Casas-CabanasM, Castillo-Martínez E, et al. Update on Na-based battery materials. A growingresearch path[J]. Energy Environmental Science, 2013, 6(8): 2312-2337.

[2] Choi J W, Aurbach D.Promise and reality of post-lithium-ion batteries with high energydensities[J]. Nature Reviews Materials, 2016, 1(4): 1-16.

[3] Song J, Sahadeo E, Noked M,et al. Mapping the challenges of magnesium battery[J]. The Journal of PhysicalChemistry Letters, 2016, 7(9): 1736-1749.

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