超级电容器用氧化钌基复合薄膜电极的制备与性能研究的任务书.docx

超级电容器用氧化钌基复合薄膜电极的制备与性能研究的任务书
任务书：
一、研究背景及意义
超级电容器是一种新型高能量密度储能器件，以其高速充放电、耐久性强、长寿命、安全性好等优点，被广泛应用于电子器件、能源存储等领域，是替代传统电池的一个发展方向。其中，复合薄膜电极是超级电容器的关键组成部分，影响着器件的性能和寿命。氧化钌作为一种新型材料，在能量密度、稳定性、导电性等方面具有优异的性能，已经受到了广泛的关注。
本研究的目的是通过氧化钌基复合薄膜电极的制备和性能研究，提高超级电容器的能量密度和性能稳定性。同时，这项研究可以进一步促进氧化钌材料的应用和发展，为新型储能器件的制备和应用提供技术支持。
二、研究内容及原理
本研究拟采用溶胶-凝胶法制备氧化钌基复合薄膜电极，其中氧化钌将与其他材料进行复合，以提高电极的性能。具体研究内容包括：
1.氧化钌基复合薄膜电极的制备：采用溶胶-凝胶法制备改性氧化钌，与其他材料（如碳纳米管、镁等）进行复合，制备高性能的氧化钌基复合薄膜电极。
2.电极性能测试：通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱、电化学测试等手段对氧化钌基复合薄膜电极进行表征和测试，分析其微观结构、化学成分、电化学性能等参数，研究各种因素对电极性能的影响，如复合材料的种类、内容、比例等。
3.超级电容器组装与测试：将制备好的氧化钌基复合薄膜电极与其他电极组装成超级电容器，进行电化学测试并比较其性能，从而确定氧化钌基复合薄膜电极在超级电容器中的应用优势和问题。
三、研究方法和步骤
1.溶胶-凝胶法制备氧化钌基复合材料。
2.采用SEM、XPS、拉曼光谱等手段对电极进行表征和测试。
3.研究复合材料种类、内容、比例等各种因素对电极性能的影响，确定最佳方案。
4.组装超级电容器，进行性能测试。
四、研究预期成果
1.成功制备出高性能的氧化钌基复合薄膜电极，在提高超级电容器能量密度和稳定性方面发挥重要作用。
2.对氧化钌材料的应用和发展进行了初步探索，为相关领域的进一步研究提供了技术支持和理论指导。
3.发表论文2~3篇，其中至少1篇在影响因子不低于3的SCI期刊上发表。
五、研究进度安排
第一阶段（2个月）：文献调研，进行单一氧化钌的制备和性能测试。
第二阶段（3个月）：开始对复合材料进行制备和测试，并重点研究复合材料种类、内容、比例等影响因素。
第三阶段（2个月）：组装超级电容器，进行性能测试。
第四阶段（3个月）：总结分析研究结果，发表论文。
六、预算
1.实验室耗材费用5000元。
2.器材使用费用6000元。
3.研究经费15000元。