钼基氧族化物氮掺杂碳复合材料的可控制备及储锂钠性能研究的任务书.docx

钼基氧族化物氮掺杂碳复合材料的可控制备及储锂钠性能研究的任务书
任务书
一、选题背景及意义
随着人们对环境保护的日益关注和对能源储存与转换的需求增加，新型储能材料备受关注。氧族化物是一类重要的储能材料，其在锂离子电池、钠离子电池等领域都有广泛的应用。然而，低电导率和电化学稳定性不足是氧族化物在应用上的主要问题。
钼基氧族化物作为一类新型的储能材料，具有高理论容量、优异的电化学性能等优点，近年来备受关注。但钼基氧族化物的电化学性能存在一些制约因素，如电极反应不够迅速，导致其在循环过程中的容量衰减明显；同时，钼基氧族化物的导电性较差，储能性能不达预期。
因此，本研究将钼基氧族化物与碳材料进行复合，掺入氮元素，以期提高其电化学性能和导电率。通过制备储能材料的复合材料，改善了材料的导电性、机械性能和化学稳定性，拓宽了钼基氧族化物的应用领域，具有重要的实际应用价值。
二、研究目的及内容
本研究的目的是通过掺杂碳复合材料，制备出具有优异储能性能的钼基氧族化物复合材料，以期在电化学储能领域有着广泛的应用价值。具体内容如下：
1.确立合适的制备工艺
控制氮、碳的掺杂量及比例，建立合适的制备工艺，以提高钼基氧族化物的电化学性能和导电性能。同时，通过SEM、TEM等手段表征复合材料的形貌和结构，了解掺杂碳复合材料的表面形貌及晶体结构等性能。
2.研究掺杂碳复合材料的电化学性能
在器件装配后，进行体系的各种扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X光衍射(XRD)、热重(TG)、差热(TA)等手段的性质表征；然后，通过电化学分析系统测试复合材料的电化学性能，包括循环伏安曲线、电化学阻抗谱等。
3.研究复合材料的储能性能
通过测试复合材料体系的比容量、比能量、倍率性能、循环性能、存储时间等指标，评估其在锂离子电池及钠离子电池中的应用性能。
三、研究方案及时间安排
1.阅读钼基氧族化物及掺杂碳复合材料的相关文献资料，确定本研究方案。
时间：一个月。
2.制备钼基氧族化物及掺杂碳复合材料，在分析测试前进行表面清洁，避免干扰测试结果。
时间：一个月。
3.对复合材料进行SEM、TEM等分析，探究复合材料的形貌和结构，以确定复合材料的微观参量。
时间：两个月。
4.采用电化学分析系统，测试复合材料的电化学性能，在制备物料过程中变换不同的掺杂量及比例，得出最佳性能对应的掺杂量及比例，并测试分析其电化学性能。
时间：三个月。
5.通过比容量、比能量、倍率性能、循环性能、存储时间等方法，评估复合材料在锂离子电池及钠离子电池中的应用性能。
时间：两个月。
四、论文的撰写及格式要求
1.论文应包含摘要、关键词、引言、实验材料和方法、结果与讨论、结论及参考文献等部分，其中“实验材料和方法”应包括样品制备、测试仪器和测试方法等。
2.论文撰写时间为四个月，按照定期上交的方式，逐次完成各个阶段的论文。
3.论文应符合学校的毕业论文撰写要求和规范，文字、表格、图片等要素应有序、精细，文献清晰、规范，格式符合学校规定。
五、预期成果
本研究将制备出一种性能优异的钼基氧族化合物掺杂碳复合材料，具有较好的储能性能和导电性能，并且可以应用在锂离子电池及钠离子电池等领域，为新型储能材料的开发提供参考和借鉴，并对环境保护和能源转化领域的发展做出贡献。此外，本研究可为其他相似材料的掺杂碳复合材料的制备及储能性能研究提供参考和启示，具有较高的学术价值和应用价值。