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锂二次电池电极与隔膜材料的结构与界面调控的任务书
任务概述：
锂二次电池(Lithium-ionbattery)是一类重要的新型电池，是目前电动汽车和便携式电子产品的主要能源来源。实现锂二次电池的高性能和长寿命，离不开电极材料和隔膜材料的优化设计。因此，本任务书将重点聚焦于锂二次电池电极材料与隔膜材料结构与界面调控的研究，希望能够探究其对于锂二次电池性能的影响以及潜在应用。
任务分析：
1.锂二次电池电极材料的结构与界面
-锂二次电池电极材料是锂离子在充放电过程中的储存载体，其释放和接受锂离子的过程直接影响电池性能。因此，研究电极材料的结构对于锂二次电池的性能提升至关重要。
-目前常用的电极材料有石墨、钴酸锂、磷酸铁锂等，应用广泛。但是，这些电极材料在充放电过程中存在其限制，如容量、循环寿命和安全性等问题，需要进一步研究。此外，多种新型的电极材料进入了研究储电领域，如锂硫电池、钠离子电池、钾离子电池等。因此，研究这些新的电极材料在锂二次电池中的应用也是必要的。
2.锂二次电池隔膜材料的结构与界面
-隔膜材料是锂二次电池正负极之间的隔离层，负责保持电极的稳定性，防止电极之间的短路和极端温度变化等。因此，研究隔膜材料的结构、性质、界面等方面的特性对于锂二次电池性能和稳定性的提升都具有重要意义。
-目前，最常见的锂二次电池隔膜材料是聚丙烯膜(PP)和聚烯烃膜(Polyolefin)，具有较好的隔离性和耐腐蚀性。但是，这些材料在高温和长时间使用后随着电池内部化学反应的发生，逐渐变脆，导致电池性能下降或失效。因此，新型的隔膜材料亟需研发，例如氧化石墨烯、纳米纤维素等高性能材料，以提高锂二次电池的使用寿命和安全性能。
3.锂二次电池电极与隔膜材料的结构与界面调控
-如何实现电极和隔膜材料良好的耦合，实现最佳的电池界面，是锂二次电池研究中尚未解决的问题。
-当锂离子在电极材料和隔膜材料之间转移时，其界面处会形成电解质界面(ElectrolyteInterface)。如果电解质界面不稳定，可能导致电池中金属锂的沉积和剥离，引起电池内部短路和热失控等严重安全问题。因此，必须通过调控电极和隔膜材料的结构和界面来解决这一问题。
-优化电极和隔膜间的界面形态，采用新型的复合材料和涂层技术，可以提高锂离子传输速度，增加电池的循环寿命和能量密度，同时提高电池的安全性。
任务要求：
1.对于锂二次电池电极与隔膜材料的研究现状进行调研，了解其新技术、新材料和新应用，对比其现有的缺陷和不足；
2.选择一种或几种电极材料和隔膜材料进行深入研究，探究其内部结构和性能关系；
3.通过改变电极材料和隔膜材料的结构或添加新型复合材料及涂层技术，构建新型的电极隔膜复合材料，研究其表现、效果和应用潜力；
4.通过对比实验结果和数据分析，总结电极和隔膜材料在锂二次电池中的优化设计方案，提出一些建议，促进锂二次电池技术的发展。
任务成果：
本任务旨在对锂二次电池电极材料和隔膜材料的研究进行探究，推动锂二次电池技术的创新和进步，最终以以下成果为目标：
1.发表一篇锂二次电池电极与隔膜材料方面的高水平研究论文，期刊要求为:AdvancedEnergyMaterials、Energy&EnvironmentalScience、JournalofMaterialsChemistryA、ACSAppliedMaterials&Interfaces、NanoEnergy等；
2.完成实验，测试数据，并将实验数据和分析结果写成数据报告;
3.研究成果能够在一定程度上突破现有技术和材料性能瓶颈，在电池循环寿命、能量密度、安全性等方面有所提升；
4.探索电极材料和隔膜材料在锂二次电池中的应用潜力，给出优化设计方案，为锂二次电池技术的发展提供参考。