聚乙烯亚胺功能改性材料及其在锂离子电池中的应用研究的任务书.docx

聚乙烯亚胺功能改性材料及其在锂离子电池中的应用研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着科技的不断发展，电子产品的普及和需求越来越大。锂离子电池因其具有高能量密度、环境友好、寿命长等特点而成为了目前最为流行的电池类型。锂离子电池作为移动电源重要组成部分，其性能的提高已经成为了电子产品发展的重要驱动力之一。
锂离子电池的正极材料中，聚烯烃亚胺在电池领域中应用广泛，但是其性能表现并不十分理想。聚乙烯亚胺（PEI）作为一种具有优异性能的聚合物材料，其在高温、高能量密度和电化学稳定性上有很大的优势。然而，由于PEI的缺点，如可溶性差、导电性差等，导致其在电池材料领域中的应用受到了一定的限制。
因此，本次研究旨在通过功能化改性PEI材料，在保持其优异性能的同时，克服其不足之处，并在锂离子电池中进行应用与探索。
二、研究内容
本研究的主要内容包括：
1.功能化改性PEI材料的制备与表征
通过聚合物化学合成技术，将PEI进行氧化、硝酸化、酰化等功能化改性处理，并对改性后的材料进行表征，如FTIR、TG、SEM等测试，确定其结构、热稳定性和形貌等性能。
2.功能化改性PEI材料在锂离子电池中的应用研究
将功能化改性PEI材料作为锂离子电池中正极材料进行应用研究。通过研究电化学性能、充放电性能、循环寿命等指标，评估其在锂离子电池中的应用性能，并与传统PEI材料进行对比分析。
3.相关机理研究
通过对改性PEI材料的相关性能进行分析，探索其在锂离子电池中的优势与不足，并研究其与传统PEI材料相比的差异和机理。
三、研究意义
1.优化PEI材料的应用性能
通过功能化改性PEI材料的制备与应用研究，优化其应用性能，扩展锂离子电池材料的潜在应用领域。
2.推动锂离子电池领域的发展
锂离子电池作为未来电子产品的重要组成部分，其性能的提高将进一步推动电子产品的发展。
3.拓展聚合物材料的应用领域
聚合物材料作为一种重要的材料类型，在各个领域都有着广泛的应用。本研究将进一步扩展聚合物材料在锂离子电池材料领域的应用。
四、研究方法
1.材料合成
通过聚合物化学合成技术，对PEI进行酰化、氧化、硝酸化等功能化改性处理，制备出功能化改性PEI材料。
2.样品表征
利用FTIR、TG、SEM等测试手段对功能化改性PEI材料的结构、热稳定性和形貌等性能进行评估。
3.电化学性能测试
在电池测试系统中，对改性PEI材料在锂离子电池中的电化学性能进行测试，包括电导率、循环伏安曲线、充放电性能、循环寿命等指标。
4.数据分析
通过对测试数据的分析和对比，确定改性PEI材料的优势和劣势，探究其适用范围和机理。
五、时间安排
1.2022年1月-3月：完成PEI材料的制备与表征
2.2022年4月-6月：完成功能化改性PEI材料在锂离子电池中的应用研究
3.2022年7月-9月：完成相关机理研究
4.2022年10月-12月：撰写毕业论文
六、参考文献
[1]彭继宏,毕玉刚.锂离子电池用聚烯烃亚胺正极材料[J].合成树脂及塑料,2008,25(5):31-34.
[2]NaseemaCA,ChackoM,MathewB,等.ControlledoxidationofPEIandpreparationofreusablepalladiumcatalystsupportedonoxidizedPEI[J].JournalofMolecularCatalysisA:Chemical,2009,311(1-2):45-53.
[3]M.A.Orafaie,A.Ghadimi.Anewandefficientmethodforpreparationoforganosolublepoly(etherimide)filmsviachemicalmodificationofpolyimideprecursorwithsuccinicanhydrideand4-(hydroxymethyl)phenylboronicacidphenylester[J].HighPerformancePolymers,2020,32(6):581-588.
[4]樊高峰,刘士豪,余华海等.锂离子电池正极材料聚乙烯亚胺的固态聚合制备及性能[J].物理化学学报,2009,25(6):1235-1240.
[5]张银红,贺霁明,刘一辉等.硝基化聚乙烯亚胺正极材料的制备及电化学性能[J].功能材料,2012,43(05):655-658.
[6]王双瑞,谭敏,高峰等.HDPE-g-MAH与聚乙烯亚胺的共混及其用作锂离子电池正极材料[J].高分子材料科学与工程,2014,30(02):214-217.
七、研究团队
指导教师：
XXX
研究生：
XXX
XXX
XXX