纳米介孔材料与介孔-大孔材料的制备及超电容性能研究的任务书.docx

纳米介孔材料与介孔-大孔材料的制备及超电容性能研究的任务书
任务书
一、选题背景：
近年来，能源危机问题日益突出，因此，寻找新能源已成为全球性的研究热点。超级电容器因其高能量密度、高功率密度、长循环寿命、安全性高等优点，被广泛应用于能量存储和转换领域。但是，传统电容器的能量密度较低，且循环寿命较短，严重限制了其在新能源领域的应用。因此，开发新型高性能电容器材料具有重要的研究意义。
纳米介孔材料是一种新型的多孔材料，具有高比表面积、尺寸可控、孔径分布均匀等优点。然而，纳米介孔材料的制备过程中难以保证其孔径大小和分布的一致性，因而其应用受到限制。
介孔-大孔材料是将介孔和大孔有机聚合材料结合而成的一种复合材料，具有优异的性能。在电化学领域中，介孔-大孔材料作为电极材料被广泛研究，其性能明显优于单一材料。因此，研究纳米介孔材料与介孔-大孔材料的制备和应用具有企业开发价值和社会重要影响。
二、课题目的：
1.掌握纳米介孔材料的制备方法，优化纳米介孔材料的性能。
2.了解介孔-大孔材料的制备方法及其与纳米介孔材料制备的异同，并通过控制介孔、大孔成分比例调节材料性质。
3.研究纳米介孔材料、介孔-大孔材料在超级电容器中的应用性能。
三、研究内容：
1.纳米介孔材料制备方法的研究：
(1)有机-无机复合材料的制备。
(2)模板法制备纳米介孔材料。
(3)调节制备条件优化材料性能。
2.介孔-大孔材料制备方法的研究：
(1)有机-无机复合材料的制备。
(2)利用单体的相互作用控制介孔、大孔成分比例。
(3)优选制备条件优化材料性能。
3.超级电容器性能测试：
(1)利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附-脱附分析仪等对材料的形貌、孔径等进行分析表征。
(2)通过电化学测试对纳米介孔材料、介孔-大孔材料的电容性能进行测试。
四、研究方法：
1.材料制备：
通过有机与无机相互作用制备出纳米介孔材料和介孔-大孔材料。
2.材料表征：
通过电子显微镜、氮气吸附-脱附分析仪等对材料的形貌、孔径等进行表征。
3.电化学测试：
通过循环伏安法、恒电流充放电法等进行电性能测试。
五、预期结果：
1.成功制备出性能优良的纳米介孔材料和介孔-大孔材料。
2.掌握纳米介孔材料和介孔-大孔材料在电极材料中的应用性能，为超级电容器的应用提供基础数据和支撑体系。
3.为新型高性能电容器材料的研究提供新思路。
六、参考文献：
1.张仁志.纳米介孔材料在电化学中的研究进展[J].化学工业与工程技术，2019(3):38-42.
2.表丽君,刘炳杰.介孔-大孔材料在电极材料中的研究进展[J].化学通报，2018(4):512-517.
3.孙则楠.超级电容器电极材料研究进展[J].材料导报，2016(9):152-157.