锂离子电池负极材料钛酸锂的制备及改性研究的任务书.docx

锂离子电池负极材料钛酸锂的制备及改性研究的任务书
任务书
一.课题背景
随着电动汽车和储能设备的普及，锂离子电池作为一种轻量、高能量的储能设备，在各个领域有着重要的应用。其中，锂离子电池的负极材料是影响电池性能的关键因素。现有的锂离子电池负极材料主要是石墨和硅负极。石墨负极因其成本低、稳定性好、循环寿命长等优点被广泛应用，但其能量密度有限，无法满足现代高能量需求。硅负极因其高晶体密度和比容量优点而备受关注，但由于其容易膨胀、容易瓦解等缺点，限制了其在实际应用中的发展。因此，寻找一种稳定性好、比容量大、成本低的新型锂离子电池负极材料对于提高电池性能和应用前景具有重要意义。
钛酸锂作为一种重要的锂离子电池负极材料，因为其稳定性好、安全性高、容量大、成本低等优点而备受关注。然而，由于其导电性差、循环稳定性不足、锂离子嵌入和脱出地位差异较大，导致其在实际应用中的表现并不理想。因此，对钛酸锂的制备和改性研究具有重要意义。
二.任务目标
本研究的目标是探究钛酸锂的制备及改性方法，并评估其在锂离子电池中应用的潜力。具体研究内容包括：
1.锂离子电池负极材料钛酸锂的制备方法研究。
2.钛酸锂的氧化还原改性研究。
3.钛酸锂复合改性方法研究。
4.评估改性钛酸锂在锂离子电池中的应用潜力。
三.任务要求
1.对钛酸锂的物理化学性质进行分析，建立钛酸锂的本体模型。
2.探究不同制备方法对钛酸锂结构和性能的影响，比较各种制备方法的优缺点。
3.对钛酸锂进行氧化还原改性研究，优化改性条件和方法。
4.尝试钛酸锂的复合改性方法，研究改性效果及其机理。
5.探索改性钛酸锂在锂离子电池中的应用潜力，评估其电化学性能和循环性能。
6.撰写规范的研究报告，包括研究背景、研究目的、研究方法、结果分析及结论等。
四.研究计划
时间安排具体任务
第1个月钛酸锂的物理化学性质分析，准备制备所需材料和设备
第2个月探究不同制备方法对钛酸锂的影响，并进行初步性能测试
第3个月钛酸锂氧化还原改性研究，优化改性条件
第4个月钛酸锂复合改性研究，分析改性机制
第5个月评估改性钛酸锂在锂离子电池中的应用潜力，并进行电池性能测试
第6个月撰写研究报告
五.资源需求
1.实验室设备：烘箱、超声波清洗机、电极片压制机、电化学测试系统等。
2.试剂：钛酸锂、纯化水、氢氧化锂、氯化铵、氨水、乙二醇和氯仿等。
3.人员需求：具备化学和电化学相关专业的研究生2人，指导教师1名。
六.研究成果
1.制备并表征出改性钛酸锂材料的结构和性能。
2.评估改性钛酸锂在锂离子电池中的应用潜力，并得到相应数据支撑。
3.发表3篇以上论文，其中至少1篇为SCI论文。