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高性能TiO2和红磷基钠钾离子电池负极材料的制备及研究的开题报告
一、研究背景
二氧化钛（TiO2）是一种重要的半导体材料，具有宽带隙、高化学稳定性、低毒性、良好的光催化性能等优异特性。因此，TiO2在太阳能电池、光催化、传感器、防腐蚀材料等领域得到了广泛应用。
红磷是由氧化磷P2O5和红磷复合制得的一种低成本、高容量、高性能的负极材料，具有丰富的资源和独特的特性，可与传统的非水电池电解液相容，是非常有前途的负极材料。
本研究旨在制备高性能TiO2和红磷基钠钾离子电池负极材料，并探讨其电化学性能和应用前景。
二、研究内容
1.制备高性能TiO2材料
（1）在钛酸酯和乙酸水溶液中加入氨水，控制反应条件，得到纳米结构的TiO2材料。
（2）通过XRD、SEM等测试手段表征TiO2材料的结构和形貌。
（3）考察不同处理条件下TiO2电化学性能的差异。
2.合成聚合物包覆TiO2
（1）以TiO2粒子为模板，通过原位聚合法合成具有高比表面积和稳定性的聚合物包覆TiO2材料。
（2）通过FTIR、TEM等测试手段表征包覆TiO2材料的结构和形貌。
（3）考察聚合物包覆对TiO2电化学性能的影响。
3.制备红磷基钠钾离子电池负极材料
（1）通过合成红磷复合物得到高性能红磷基离子电池负极材料。
（2）采用球磨法制备红磷基钠钾离子电池负极材料。
（3）通过XRD、SEM等测试手段表征红磷基钠钾离子电池负极材料的结构和形貌。
（4）考察不同处理条件下红磷基钠钾离子电池负极材料电化学性能的差异。
4.制备TiO2/红磷基钠钾离子电池负极材料
（1）将包覆TiO2和红磷基钠钾离子电池负极材料进行复合制备TiO2/红磷基钠钾离子电池负极材料。
（2）通过XRD、SEM等测试手段表征TiO2/红磷基钠钾离子电池负极材料的结构和形貌。
（3）考察TiO2/红磷基钠钾离子电池负极材料电化学性能的变化规律。
三、研究意义
1.通过制备高性能TiO2材料及其复合制备TiO2/红磷基钠钾离子电池负极材料，为新型电池材料的研究提供了新的思路和方法。
2.通过聚合物包覆TiO2材料的制备，探索了一种新的提高材料生物相容性、机械性能和光学性能的途径，具有重要应用价值。
3.通过制备红磷基钠钾离子电池负极材料，提高了离子电池的能量密度和容量，具有实用价值。
4.通过探究TiO2/红磷基钠钾离子电池负极材料的电化学性能，为未来的电池性能设计和提升提供了新的思路和方法。
四、研究方法
1.化学合成
2.材料表征：XRD、SEM、FTIR、TEM等测试手段表征材料的结构、形貌、光学性质、电化学性质等。
3.电化学测试：碳材料基础性能测试、钠离子电池、钾离子电池等电池性能测试。
五、预期结果
1.成功制备具有纳米结构的高性能TiO2材料。
2.成功制备具有高比表面积和稳定性的聚合物包覆TiO2材料。
3.成功制备具有高性能的红磷基钠钾离子电池负极材料。
4.成功制备TiO2/红磷基钠钾离子电池负极材料，并探究其电化学性能。
六、结论
本研究的前期预研发探讨了高性能TiO2和红磷基钠钾离子电池负极材料的制备，开拓了新型电池材料的研究思路和方法。预计通过实验，成功制备出高性能的TiO2、聚合物包覆TiO2和红磷基钠钾离子电池负极材料，并探究其电化学性能，进一步推动电池行业的研究和发展。