碳电极的构筑及其超级电容器性能研究的任务书.docx

过渡金属(Co、Ni)/碳电极的构筑及其超级电容器性能研究的任务书
任务书：
北京理工大学
过渡金属(Co、Ni)/碳电极的构筑及其超级电容器性能研究
一、研究背景与意义
超级电容器是指能够实现高能量密度和高功率密度的电化学系统，具有一些普通电容器和锂离子电池所不具备的优点，如快速充放电、可逆性好、长循环寿命等。它们已经被广泛应用于高速列车牵引系统、电动汽车启动系统、储能系统、无人机动力系统、智能电网插装设备等领域。
碳材料及其复合材料由于其高比表面积、导电性好、稳定性高、成本低等优势，成为制备超级电容器的首选电极材料。而过渡金属材料(Co、Ni)具有优异的纳米化性能和储能特性，因此与碳材料合成复合材料，可以进一步改善电极的性能。
本项目将着重研究过渡金属(Co、Ni)/碳复合电极的构筑，通过合理控制材料的结构和微观性质提高电极的储能性能，为超级电容器的开发提供新的思路和技术。
二、项目计划与内容
1.阅读论文和文献，在此基础上明确研究方向和构筑方法；
2.合成过渡金属(Co、Ni)/碳复合材料，制备电极；
3.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等技术对制备的复合材料进行表征和分析；
4.制备超级电容器，进行循环稳定性测试和电化学性能测试，包括比电容、倍率性能、循环寿命等。
三、任务分配与合作方式
1.任务分配
（1）负责研究方向和论文资料查阅：全组参与；
（2）材料合成和电极制备：1名同学；
（3）材料表征分析：2名同学；
（4）电化学性能测试：2名同学。
2.合作方式
组内成员需相互配合、协作，合理分工，严格按照计划执行。每周定期开组会，交流研究进展和存在的问题，及时解决问题。
四、预期效果与成果评估
本研究将对过渡金属(Co、Ni)/碳复合电极的构筑和超级电容器的性能研究进行深入探索，预计取得如下效果：
1.合成过渡金属(Co、Ni)与碳材料的复合材料，并制备电极；
2.采用SEM、TEM、XRD等技术对合成的复合材料进行表征和分析，探索微观结构对电极储能性能的影响；
3.测试制备的超级电容器的电化学性能(比电容、倍率性能、循环寿命等)，并系统地分析电化学性能与电极结构之间的关系；
4.总结并分析研究结果，撰写学术论文，参加学术会议宣传成果。
成果评估将从以下几个方面进行考核：
1.任务完成情况评估；
2.论文撰写完成情况、发表数量和质量、参加学术会议报告情况；
3.研究成果的实用性、创新性和学术影响力；
4.实验室安全和操作规范情况评估。