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含硼体系薄膜的制备及其储锂性能研究任务书
任务书
一、任务背景
随着移动电子设备的普及和新能源领域的快速发展，锂离子电池成为了现代电池中最具应用价值的一种电池。作为目前最成熟的商业化电池之一，锂离子电池被广泛应用于移动电子设备、电动汽车、能源存储等领域。因此，对于锂离子电池的研究具有重要意义。其中，阳极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一。近年来，含硼体系的锂离子电池阳极材料由于其优异的储锂性能和良好的循环稳定性，备受关注。
目前，含硼体系锂离子电池阳极材料主要有硼化物、硼氢化物等。其中，硼氢化物因具有质轻、高氢含量等优势而备受关注。目前已有研究报告表明，从硼氢化物中制备的含硼体系薄膜具有优异的储锂性能和较长的循环寿命。因此，本研究将以硼氢化物为原料，采用物理气相沉积（PVD）技术制备含硼体系薄膜，并对其储锂性能进行研究。
二、研究目的
本研究的主要目的是制备含硼体系薄膜，并对其储锂性能进行研究。具体研究目标如下：
1.采用物理气相沉积技术制备含硼体系薄膜，分析其物理化学性质、结构和表面形貌。
2.对含硼体系薄膜进行循环伏安测试和恒流充放电测试，研究其储锂性能。
3.分析含硼体系薄膜的循环稳定性以及存储期间的失效机制。
三、主要研究内容和方法
1.合成含硼体系薄膜。采用物理气相沉积技术，在不同沉积条件下制备含硼体系薄膜，并对其进行表面形貌、XRD、SEM等测试。沉积条件包括温度、压力、沉积时间等。
2.分析含硼体系薄膜的物理化学性质。对含硼体系薄膜进行元素分析、表面能测试等物理化学性质分析，为后续储锂性能测试提供基础数据。
3.研究含硼体系薄膜的储锂性能。采用循环伏安测试和恒流充放电测试研究含硼体系薄膜的储锂性能，分析其储锂机制。
4.分析含硼体系薄膜的循环稳定性以及失效机制。通过循环寿命测试分析含硼体系薄膜的循环稳定性情况，并进一步探讨其存储期间的失效机制。
四、研究意义和预期成果
本研究将采用物理气相沉积技术，制备含硼体系薄膜，并对其储锂性能进行研究，具有以下意义和预期成果：
1.开发含硼体系锂离子电池阳极材料。通过本研究对含硼体系薄膜的研究，有望开发出优良的锂离子电池阳极材料。
2.提高锂离子电池的储能性能。优异的储锂性能和循环稳定性，将为提高锂离子电池的储能性能奠定基础。
3.探索含硼体系薄膜的失效机制。通过本研究，可以探索含硼体系薄膜的失效机制，为开发更优秀的储能材料提供参考。
本研究的预期成果是：成功合成含硼体系薄膜并分析其物理化学性质、表面形貌和结构特征。通过循环伏安测试和恒流充放电测试研究其储锂性能，并分析其储锂机制。探索含硼体系薄膜的失效机制并分析其循环稳定性情况，为探索更优秀的锂离子电池阳极材料提供借鉴。
五、研究计划及进度安排
1.第一年：
1）学习物理气相沉积技术并准备相关仪器设备和材料。
2）制备含硼体系薄膜，分析其表面形貌、结构、元素等特征。
3）对含硼体系薄膜进行表面能测试等物理化学性质分析。
2.第二年：
1）采用循环伏安测试和恒流充放电测试研究含硼体系薄膜的储锂性能，并分析其储锂机制。
2）分析含硼体系薄膜的循环稳定性情况，探讨其失效机制。
3.第三年：
1）对研究结果进行数据汇总和整理，并进行数据分析和结论总结。
2）撰写科技论文并进行投稿。
六、参考文献
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[3]ChenC,XieQ,MeiJ,etal.PorousternaryTi₃SiAl₂OreinforcedBa(OH)F-basedsolid-stateelectrolytesforall-solid-stateLi-ionbatteries[J].JournalofMaterialsChemistryA,2018,6(25):11960-11968.