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喷雾造粒法制备富锂Fe--Mn基正极材料及废旧材料再生的电化学性能研究的开题报告
题目：喷雾造粒法制备富锂Fe--Mn基正极材料及废旧材料再生的电化学性能研究
一、选题背景
目前，全球能源需求日益增长，而传统的化石能源在使用过程中排放大量的二氧化碳等有害气体，导致环境污染和气候变化等问题。因此，寻找一种清洁、可再生的新型能源已成为全球发展的重要课题。其中，锂离子电池作为一种高效、环保的电力储存设备，受到了广泛关注。
目前，锂离子电池中正极材料的研究已经取得了显著的进展，主要集中在富锂材料和锂离子拓扑材料的研究上。其中，富锂Fe--Mn基正极材料具有高比容量和良好的循环性能等优点，成为了当前研究的热点之一。然而，其合成方法往往比较复杂，且成本较高，限制了其在大规模应用中的推广。
为了解决以上问题，近年来，喷雾造粒法逐渐成为了一种制备锂离子电池正极材料的有效方法。它具有制备工艺简单、能够精确控制粒度和形貌等优点，也可以实现对废旧正极材料的再生利用，降低制备成本，同时对环境友好，具有广阔的应用前景。
二、研究内容和目标
本文的主要研究内容是利用喷雾造粒法制备富锂Fe--Mn基正极材料，同时考虑对废旧正极材料的再生利用，探究其电化学性能。其具体目标包括：
1.利用喷雾造粒法制备富锂Fe--Mn基正极材料，并控制其粒径和形貌；
2.对制备过程中的参数进行优化，得到最佳制备条件；
3.研究制备的富锂Fe--Mn基正极材料的物理性质和电化学性能；
4.探究废旧电池正极材料的再生利用，以提高材料的制备效率、降低成本，并考察其电化学性能；
5.分析喷雾造粒法制备的富锂Fe--Mn基正极材料及废旧材料再生的电化学性能特点，并与其它合成方法的材料进行比较，进一步探究其使用价值和应用前景。
三、研究方法
本文采用喷雾造粒法制备富锂Fe--Mn基正极材料，并优化制备过程中的制备条件。同时，选取常规分析方法（例如SEM、XRD、TEM等）对所制备的材料进行表征，探究其物理性质；利用循环伏安和充放电测试等电化学方法，研究其电化学性能。另外，考虑到锂离子电池正极材料的再生利用问题，需要对废旧正极材料进行处理，以实现其再利用。同时，比较喷雾造粒法与其它制备方法的电化学性能差异，探究新型锂离子电池的优化设计和应用方向。
四、研究意义
本文的研究意义主要体现在以下几个方面：
1.制备针对性的电极材料，可以提高锂离子电池的性能，为电池方向的应用提供技术支持，推动锂离子电池材料的发展。
2.通过制备具有高能量密度、长循环寿命的富锂Fe--Mn基正极材料，为更高效、可持续的能源储存提供新思路和技术保障。
3.废旧正极材料的再生利用，不仅可以减少资源浪费，降低制备成本，同时有助于环保。
4.比较喷雾造粒法与其它制备方法的电化学性能差异，有助于进一步探究其制备机理以及应用前景，为锂离子电池材料的优化设计提供参考。
五、预期结果
本文的预期结果包括：
1.成功制备富锂Fe--Mn基正极材料，并具有良好的物理性质和电化学性能；
2.成功对废旧正极材料进行再生利用，并具有较好的电化学性能；
3.喷雾造粒法制备的富锂Fe--Mn基正极材料的电化学性能特点得到深入分析和探究；
4.喷雾造粒法与其它制备方法对比，分析其制备机理、优缺点等，为锂离子电池材料的应用提供新的思路和推动力。
六、进度安排
本研究计划预计在两年内完成，初步进度安排如下：
第一年：
1.研究前期调研和文献阅读；
2.制备富锂Fe--Mn基正极材料，优化制备条件；
3.考察正极材料的物理性质和结构特点；
4.对喷雾造粒法合成的正极材料进行电化学性能测试。
第二年：
1.对废旧正极材料进行再生利用研究，比较其电化学性能差异；
2.将研究结果与其它合成方法的材料进行比较分析；
3.撰写毕业论文，参与学术会议，并撰写学术论文。
七、参考文献
[1]YueW,ZhangD,JinL,etal.NovelFe-Mn-richlithiummanganesesulfideforhigh-capacityLi-ionsulfurbatteries[J].JournalofMaterialsScience-MaterialsinElectronics,2020,31(9):6673-6681.
[2]YangD,CaiW,ZhouS,etal.PreparationofLiNiO2/Ccathodematerialsbyspraydryingforlithium-ionbatteries[J].Ionics,2020,26(3):1319-1328.
[3]LiX,ZhangD,SuXW,etal.Environmentally-friendlyspraydryingsynthesisofLiFePO4/Celectrodemate