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锂金属电池金属锂负极及其界面优化的研究的任务书
任务书
一、题目：
锂金属电池金属锂负极及其界面优化的研究
二、研究背景和意义：
锂金属电池是目前最为先进的二次电池之一，具有高能量密度、高循环寿命、较低的污染等特点，被广泛应用于移动通信、电动汽车、储能等领域。然而，锂金属电池在长期充放电循环中常常发生一系列问题，例如极板表面形貌不规则，界面失稳等问题，导致电池的性能和循环寿命下降。因此，对金属锂负极及其界面的优化研究具有重要的理论和实际意义。
三、研究目标：
1、对锂金属电池中金属锂负极进行表面形貌、电化学性能等方面的研究，建立相关分析和评价体系。
2、研究金属锂负极与电解液的相互作用机制，分析电解液对金属锂表面的影响、界面稳定性等问题。
3、优化金属锂负极与电解液的界面结构，减少金属锂的表面反应，提高电池的循环寿命和性能。
四、研究内容：
1、金属锂表面形貌的研究：通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等手段，确定金属锂表面形貌的参数，包括粗糙度、空气/液体接触角、峰谷深度等。
2、金属锂表面电化学性能研究：采用恒电流充放电技术，分析金属锂负极的电化学性能，包括比电容、循环寿命等指标。
3、电解液对金属锂表面影响的研究：通过循环伏安法（CV）、能谱分析（XPS）等手段，分析电解液对金属锂表面的影响，包括表面化学反应、界面结构等问题。
4、界面优化的研究：通过添加表面活性剂、液体基单体等措施，对金属锂负极与电解液的界面结构进行优化，从而提高电池的循环寿命和性能。
五、研究方法：
1、金属锂表面形貌的研究：通过SEM、AFM等手段进行分析。
2、电化学性能及循环寿命的研究：采用恒电流充放电技术进行分析。
3、电解液对金属锂表面影响的研究：采用CV、XPS等手段进行分析。
4、界面优化的研究：通过添加表面活性剂、液体基单体等措施，进行优化研究。
六、进度计划：
第一年：通过SEM、AFM等手段，建立针对金属锂表面形貌参数的分析和评价体系。
第二年：采用恒电流充放电技术，分析金属锂负极的电化学性能，包括比电容、循环寿命等指标，并分析电解液对金属锂表面的影响。
第三年：通过添加表面活性剂、液体基单体等措施，对金属锂负极与电解液的界面结构进行优化，提高电池的循环寿命和性能。
七、参考文献：
1.Zhang,Y.,Chen,J.,&Jiang,J.(2018).Metallithiumnegativeelectrodeandinterface-relatedissuesinlithiummetalbatteries.EnergyStorageMaterials,15,309-330.
2.Lu,Y.,Tu,Z.,&Archer,L.A.(2014).Stablelithiumelectrodepositioninliquidandnanoporoussolidelectrolytes.Naturematerials,13(10),961-969.
3.Cheng,X.B.,&Zhang,Q.(2016).LithiumMetalAnodesforRechargeableBatteries.NanoEnergy,30,496-506.