过渡金属(双)氢氧化物基电极材料制备及其超级电容器性能研究的任务书.docx

过渡金属(双)氢氧化物基电极材料制备及其超级电容器性能研究的任务书
任务书
题目：过渡金属(双)氢氧化物基电极材料制备及其超级电容器性能研究
任务背景：
超级电容器因其高功率密度、长循环寿命、快速充放电及高效能储能等特点得到了广泛的研究和应用。超级电容器的关键在于电极材料的选择和性能优化。过渡金属(双)氢氧化物是一类具有良好电化学性能和储能性能的电极材料，研究其制备及性能对超级电容器的研究具有重要意义。
任务目标：
1.通过化学合成法制备出过渡金属(双)氢氧化物电极材料，并进行表征。
2.研究不同制备工艺对电极材料性能的影响，优化制备工艺。
3.通过电化学测试，评价材料的电化学性能，探究其储能机制。
4.构建超级电容器样品，测试其性能并进行比较分析。
任务内容：
1.文献调研：了解大量过渡金属(双)氢氧化物的基本性质、制备方法、电化学性能和应用等信息。
2.实验制备：根据文献中所述的化学合成法，制备出不同过渡金属(双)氢氧化物电极材料，并对其进行表征，包括X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等检测手段。
3.实验测试：通过循环伏安曲线、恒流充放电曲线、电化学阻抗谱和电化学计算等电化学测试手段，测试材料在电化学性能方面的表现。
4.数据分析：根据实验数据，分析制备工艺对电极材料性能的影响，得出最佳制备工艺，同时分析材料的储能机制。
5.样品构建：根据最佳实验结果，构建电容器样品，测试其比电容、循环寿命和能量密度等性能，与现有电容器相比较分析。
任务要求：
1.自主思考，合理安排时间，遵守实验室安全规定，亲自完成实验。
2.认真分析实验数据，撰写实验报告，包括实验目的、原理、实验步骤、实验结果及数据分析。
3.合理掌握实验经费，节约实验开支。
4.按时完成任务，保证任务进度。
5.进一步掌握化学合成技术、电化学测试和材料性能分析的方法和理论知识。
6.积极主动交流沟通，协作配合，达到团队目标。
任务时间：
本次任务的周期为6个月。
参考文献：
1.JiaweiWan,YangHuang,JunyuLi,etal.Fe-Mn-basednanosheetsassuperiorelectrodematerialsforaqueousasymmetricsupercapacitors.JournalofPowerSources,2016,321:74-83.
2.WeiWang,MengmengWang,WeiZhang,etal.CompressedMnO2@CNTscore–shellnanorodsforhigh-performanceasymmetricsupercapacitors.JournalofMaterialsChemistryA,2015,3(1):232-240.
3.LianLiu,ZhirongLiu,DongqingWu,etal.One-potsynthesisofhierarchicalflower-likenanostructuresofNiCodoublehydroxidesashigh-performanceelectrodematerialsforsupercapacitors.JournalofPowerSources,2015,283:131-140.
4.CaoZY,ZengW,HuB,etal.NiColayereddoublehydroxidesultrathinnanosheetssupportedongraphene:high-performancebifunctionalelectrocatalystsforoverallwatersplitting.JournalofMaterialsChemistryA,2015,3(50):25488-25494.
5.郭冰,吴娜,杨庆燕,等.石墨烯/纳米Ni-Co-Mn三元氢氧化物复合材料的制备及电化学性能[J].新型炭材料,2019,34(3):402-408.