铋基负极材料的制备及储钠储钾性能和机理研究的任务书.docx

铋基负极材料的制备及储钠储钾性能和机理研究的任务书
一、任务背景及意义：
随着全球经济的快速发展和人民生活水平的提高，对能源需求的不断增加已经成为了世界面临的严峻问题。同时，在全球应对气候变化挑战的过程中，减少二氧化碳的排放，提高新能源的利用率成为了各国政府的共同目标。锂离子电池作为新型高效能源储存装置，已被广泛应用于电动汽车、智能手机、笔记本电脑、航空航天等领域，对人们的生产和生活产生了深远的影响，并吸引了广泛的关注。
然而，由于锂离子电池健康安全稳定性问题和更新换代寿命短的问题，已成为制约其发展的重要因素，因此，研究与发展其它新型电池已逐渐成为锂离子电池的重要补充和替代。
钠离子电池、钾离子电池因其性能稳定、储能密度高等诸多优势，已受到人们关注。目前，全钠离子电池等离子体（NAP）的出现和展示为钠离子电池的发展开辟了新的方向。因此，发展钠离子电池、钾离子电池以及其它能源储存装置已成为重要的研究方向。
铋材料作为一种锂离子电池的负极材料，其储锂性能表现出良好的循环性、维持率、比能量和比功率等方面的优势，已得到广泛应用。随着科技的不断发展和需求的增加，铋材料的研究及其它应用已经成为锂离子电池研究的重要方向。
钠离子电池、钾离子电池是以钠离子、钾离子为媒介传递的高能量储存装置。因为钠、钾的丰度和环保性，已成为人们关注的方向。铋作为负极材料，可以为其它电池充当正极材料，也可以为负极材料。在此情况下，铋作为新型材料，其优势显著。
本研究旨在通过制备铋基负极材料，并对其储钠、储钾性能进行研究，以探索其适用性及原理，为锂离子电池及其它电池的研发提供新思路和新指导。
二、任务内容：
1.制备铋基负极材料，考察其电化学性能，分析其物化性质。
2.利用循环伏安法、恒电流充放电法、测试样品得到的接口反应等方法，评估铋基负极材料的储钠、储钾性能。
3.分析铋基负极材料储钠、储钾机理，探究影响电化学性能的主要因素。
4.探讨铋基负极材料在电池领域的应用发展前景，并撰写研究成果的文章。
三、任务要求：
1.掌握铋基负极材料的制备方法，灵活应用电化学测试技术。
2.深入研究铋基负极材料的储钠、储钾性能及其机理，并探索其应用价值。
3.创新思维，有针对性地提出合理性、可操作性的研究思路。
4.撰写规范、条理清晰、语言准确的科技成果论文。
四、参考文献：
1.ShanshanLiu,ZhiyuanFu,etal.SynthesisofBiNanowiresandTheirApplicationsasAnodesforHigh-PerformanceSodium-IonBatteries[J].ACSApplMaterInterfaces,2016,8(37):24471-24478.
2.LingnaSun,AidongLi,etal.Eighteen-triggerNa+/K+ionswitchesinrechargeablebatteries:Structuredesignandiontransfermechanisms[J].ChemEngJ,2021,128:605-614.
3.JingruiZhang,SuqinHu,etal.Gram-scalesynthesisofhigh-performancebismuthnanoparticlesforrechargeablealuminumbatteries[J].ChemEngJ,2020,384:123359.
4.Zhao,H.,Yu,X.etal.Hollowcarbonnanosphere-cobaltboridehybridanodesforpotassium-ionbatterieswithhighratecapabilityandexcellentcyclingstability[J].JPowerSources,2021,490:229533.
5.XuJ,WangX,etal.High-performancelithium-ioncapacitorsbasedonbentoniteclayderivedporouscarbonandnanoporouscobaltoxide[J].NanoEnergy,2021,81:105659.