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钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料的制备与储锂性能研究的任务书 任务书 课题名称:钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料的制备与储锂性能研究 课题背景: 随着能源危机和环境问题的不断加剧,发展新能源技术变得越来越重要。锂离子电池是目前应用最广泛的二次电池之一,其在电动汽车、智能手机、笔记本电脑、电动工具等领域有着广泛的应用。锂离子电池的能量密度和功率密度越来越成为人们关注的焦点。因此,制备新型锂离子电池正极材料并不断提高储锂性能,已成为锂离子电池领域的研究热点。 钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料可以作为锂离子电池正极材料,其优点在于具有高比容量和较高的循环稳定性,能够满足锂离子电池高能量密度和长寿命的需求。 课题目的: 本课题旨在制备一种钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料,并研究其储锂性能,为锂离子电池的发展提供实验依据。 课题内容: 1.制备钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料 制备过程中,可以采用溶胶凝胶法、水热法、电化学沉积法、气相沉积法等方法,通过热处理和碳化等工艺,制备出钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料。 2.研究钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料的结构与性能 采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)等手段,对钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料的粉末结构、表面形貌、晶体结构和元素成分等进行研究。 3.研究钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料的储锂性能 采用循环伏安(CV)、恒流充放电循环(GCD)、循环稳定性测试(CST)等手段,对钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料进行电化学性能测试,探究其循环性能、比容量、倍率性能等。 4.对研究结果进行分析和讨论 通过对实验数据的分析和讨论,探究其制备条件对材料结构和性能的影响,为进一步优化钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料的研究提供理论基础。 任务要求: 1.制备钴基氧(硫)化物氮掺杂碳复合材料,掌握制备方法并深入了解反应机理; 2.熟悉XRD、SEM、TEM、Raman等多种测试手段,掌握其操作方法,得出样品结构和性能的结果并进行数据分析; 3.熟练掌握CV、GCD、CST等电化学测试手段,得出样品的电化学性能数据并进行分析; 4.利用所学知识对实验结果进行归纳和总结,提出优化建议,并于报告中进行论述和说明。 参考文献: [1]刘瑞英,张建峰,高峰,等.硫、氮掺杂钴基氧化物储锂性能的影响机制研究[J].物理学报.2015,64(18):187803. [2]张立琦,梁一涵,程红旗,等.碳基复合材料锂离子电池正极材料研究进展[J].粉体技术.2018,24(2):40-51. [3]邱华明,王兆丽,赵春雨,等.硫化钴掺杂碳的制备及其储锂性能研究[J].新型炭材料.2014,29(4):292-296. [4]贾君华,甄刘会,陈丹,等.氮掺杂Ni/Co(III)同晶异构体的制备及其电催化氧还原性能[J].物理化学学报,2017,33(4):720-728.