四氧化三钴纳米材料的制备及其在锂离子电池中的应用任务书

 2021-08-22 23:33:45

1. 毕业设计(论文)主要内容:

世界上的任何事物都是随着历史不断发展来的,锂离子电池也不例外。进入20世纪60年代,随着集成电路技术的发展:电子器械、医疗器械和家用电器的普及,对更大的容量、更高的能量密度(质量密度和体积密度)和更长的循环寿命的化学电源需求迫切,发展新型电池成为必须。

锂离子电池因其工作电压高、能量密度和功率密度高、循环寿命长、绿色环保等优点成为很有应用前景的动力电源。目前,已商业化的碳材料存在比容量低(只有372mAh/g)和安全性能欠佳等问题,大大限制了锂离子电池比容量和循环寿命的进一步提高。

相比碳材料,金属氧化物具有更大的理论比容量和体积容量,例如四氧化三钴有着较高的理论容量(高达 890mAh/g,远大于石墨),是一种极具潜力的碳负极替代材料。电极材料直接参与电池内部的化学反应过程,从本质上能够决定电池的性能优劣。电极材料的表面形态、尺寸大小、结晶程度等性质很大程度上影响着电极材料的电化学性能。大量研究表明,在锂离子电池的应用中,纳米尺度的电极材料表现出比块体电极材料更优异的电化学性能。这些优势主要体现在:

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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篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;

2.掌握纳米结构四氧化三钴材料的制备方法;

3.熟练掌握纽扣电池的安装,学会分析不同纳米结构四氧化三钴材料对其电化学性能的影响;

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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—5周:整理资料,在任务书的基础上,设计研究方案,确定切实可行的实验技术路线,了解相关的结构和性能的测试方法;撰写开题报告,开题答辩;

第6—12周:不同纳米结构四氧化三钴材料的制备及结构表征,将其应用于锂离子电池中测试其电化学性能;

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4. 主要参考文献

[1] Pranati Sahoo, Honore Djieutedjeu and Pierre F. P. Poudeu. Co3O4 nanostructures: the effect of synthesis conditions on particles size, magnetism and transport properties[J] J. Mater. Chem. A, 2013(1),15022–15030.

[2] 吴会杰,李元,李庆. 高容量Co3O4作为锂离子电池负极材料的研究进展[J]. 化工新型材料,2015(8):25-27.

[3] 黄可龙,王兆翔,刘素琴.锂离子电池原理与关键技术.北京化学工业出版社,2007,130-132.

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