锂-硫碲电池用复合正极材料的制备及性能研究的任务书.docx

锂-硫碲电池用复合正极材料的制备及性能研究的任务书
任务书
一、选题背景
随着能源危机和环境问题的日益加剧，新能源技术的研究和开发已逐渐成为全球共同的发展趋势。锂-硫电池具有高比能、高能量密度和低成本等优点，并且其材料资源丰富，环境友好，拥有广阔的应用前景。但是锂-硫电池在实际使用过程中存在着容量衰减快、循环不稳定、安全性差等问题，这主要归因于其电极材料之间的化学反应和电化学过程。
为了解决这些问题，研究者们提出了采用复合正极材料的方法来提高锂-硫电池的性能。复合正极材料由多种材料组成，具有良好的蓄电性能，能够有效地限制硫化物的溢出和枝晶生长，从而提高电池的循环寿命和稳定性。目前，复合正极材料制备方案已提出多种，但受限于材料之间的协同作用和结构特征的控制，复合正极材料的性能有待进一步提高和优化。
因此，本研究旨在探究一种新型锂电池复合正极材料的制备方法，并研究其在锂-硫碲电池中的性能，从而为锂-硫电池的应用和开发提供一种可行的方案。
二、研究目的
1.提高锂电池复合正极材料的制备方法，寻找一种更加高效、经济、环保的制备方案。
2.研究不同配比的正极材料对锂-硫碲电池性能的影响，寻找最佳配比方案。
3.分析并优化复合正极材料的结构特征，探究其对电池性能的影响机理。
4.评估新型复合正极材料在锂-硫碲电池中的性能表现，为锂-硫电池的应用提供有效的支持。
三、研究内容和方法
1.复合正极材料的制备方法研究
选择钴酸锂、锡酸二锂和硫粉作为原材料，采用溶胶凝胶和电喷雾等方法，制备出不同配比的锂电池复合正极材料，并对其结构和形貌进行表征。
2.正极材料配比对电池性能的影响研究
以制备出的复合正极材料作为正极，采用硫碲制备出锂-硫碲电池，并通过循环伏安和电化学阻抗谱等方法，研究不同配比的正极材料对电池性能的影响，并确定最佳配比方案。
3.结构特征对电池性能的影响研究
通过XRD、SEM和TEM等手段对所制备的复合正极材料的结构和形貌进行分析，研究其对电池性能的影响机理，并进行结构优化设计，以改善电池的性能表现。
4.评估新型复合正极材料在电池中的性能表现
将制备好的锂电池复合正极材料应用于锂-硫碲电池中，全面评估其在电池中的性能表现，包括循环寿命、容量衰减、充放电效率等指标，并与传统材料进行对比分析。
四、研究意义
通过制备复合正极材料的研究，探究不同材料之间的协同作用和结构特征对电池性能的影响机理，为锂电池的应用和开发提供了一种全新的思路。此外，本研究还可以为锂电池材料的研究和应用提供一定的参考，对于推动能源革命和环境保护发挥着积极的作用。
五、研究进度安排
第一年：锂电池复合正极材料的制备方法研究和表征。
第二年：研究不同配比的正极材料对电池性能的影响和寻找最佳配比方案。
第三年：分析并优化复合正极材料的结构特征，以及在电池中的性能表现评估和对比分析。
第四年：论文撰写和实验总结。
六、参考文献
1.Zhang,G.,etal.(2017).AreviewofLi-Sbatteriesaspotentialcandidatesforfutureelectricvehicleapplications.JournalofPowerSources,350,105-123.
2.Yang,M.,etal.(2018).Metaloxidemodificationforlithiumsulfurbatteries:recentdevelopmentandfutureprospects.EnergyStorageMaterials,10,284-307.
3.Chen,Z.,etal.(2016).Recentadvancesinlithium-sulfurbatteries.JournalofPowerSources,329,186-207.
4.Wang,J.,etal.(2019).SynergisticinteractionbetweenCoSn/SnS2carbonmodifiedsulfurcathodeforhigh-performancelithium-sulfurbatteries.JournalofEnergyStorage,24,100759.
5.Zhang,W.,etal.(2017).Designofbimodalporouscarboncompositesassulfurhostsforhigh-performancelithium-sulfurbatteries.EnergyStorageMaterials,7,108-117.