石墨烯及其复合材料的制备、表征和超电容性能研究的任务书.docx

石墨烯及其复合材料的制备、表征和超电容性能研究的任务书
任务书
题目：石墨烯及其复合材料的制备、表征和超电容性能研究
任务目标：研究石墨烯及其复合材料的制备方法，对其进行表征，并评估其超电容性能，以期实现高效能的能源储存和转换应用。具体目标如下：
1.掌握石墨烯制备方法及常用的表征手段。通过文献调研和实验对比，探究不同制备方法对石墨烯结构和物性的影响，以及表征方法的适用性和局限性。
2.研究石墨烯与其他材料的复合制备方法，如石墨烯与金属、氧化物等的复合材料。针对复合材料的特性，进一步评估其在超电容方面的表现。
3.评估制备的石墨烯及其复合材料的超电容性能，拟定实验方案进行充放电循环性能测试、静电容量测量等实验，以获取合理的数据，并对数据进行分析、展示和讨论，评价复合材料的电能储存性能和实用价值。
4.在理论上对研究结果进行分析和解释，分析其优势和不足之处，探究可能存在的限制因素，并提出进一步探究的方向和建议。
5.撰写论文，并在研究领域内发表相关论文或会议文章。
任务步骤：
1.初步了解石墨烯及其复合材料在能源存储方面的应用，并学习相关文献。
2.研究石墨烯制备方法及常用的表征手段，进行文献调研、实验对比并总结。
3.探究石墨烯与其他材料的复合制备方法，重点研究石墨烯与金属、氧化物等的复合材料，评估其合成方法、复合后的特性以及在超电容方面的表现。
4.拟定实验方案进行石墨烯及其复合材料的电容测试，实验包括充放电循环性能测试、静电容量测量等。
5.对实验数据进行分析，展示和讨论。
6.在理论上对研究结果进行分析和解释，提出进一步研究的方向和建议。
7.撰写论文，并在研究领域内发表相关论文或会议文章。
任务时间：
本科毕业论文：3-6个月
硕士研究生论文：12-18个月
博士论文：36-48个月
任务成果：
本科毕业论文：一篇30-40页的毕业论文
硕士研究生论文：一篇70-100页的硕士论文
博士论文：一篇150-200页的博士论文
参考文献：
1.Geim,A.K.,&Novoselov,K.S.(2007).Theriseofgraphene.Naturematerials,6(3),183-191.
2.Novoselov,K.S.,Geim,A.K.,Morozov,S.V.,Jiang,D.,Katsnelson,M.I.,Grigorieva,I.V.,...&Maan,J.C.(2005).Two-dimensionalgasofmasslessDiracfermionsingraphene.Nature,438(7065),197-200.
3.Reddy,A.L.M.,Srivastava,A.,Gowda,S.R.,&Gullapalli,H.(2012).Synthesisandcharacterizationofgrapheneoxideanditsreductionbyanovelapproachusingmicrowaveirradiation.MaterialsChemistryandPhysics,135(1),73-78.
4.Stankovich,S.,Dikin,D.A.,Piner,R.D.,Kohlhaas,K.A.,Kleinhammes,A.,Jia,Y.,...&Ruoff,R.S.(2007).Synthesisofgraphene-basednanosheetsviachemicalreductionofexfoliatedgraphiteoxide.Carbon,45(7),1558-1565.
5.Gao,Y.,Li,T.,Ke,Q.,Ren,J.,Cheng,S.,&Liao,L.(2018).Graphene/metaloxidecompositeelectrodematerialsforsupercapacitors.JournalofMaterialsChemistryA,6(18),8406-8428.