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石墨烯与钙钛矿型氧化物在锂空气电池中的电化学性能研究的开题报告
一、选题背景
随着能源需求的不断增长和全球气候变化的威胁，全球对可再生能源发展的关注度不断提高。锂空气电池因其高能量密度和可再生性质，逐渐成为新一代能源储存技术的研究热点。然而，锂空气电池面临的主要问题是氧气在电极表面的电解反应速度较慢，并且在放电过程中，极容易发生氧化和还原反应，产生大量的氧气不可逆损失，导致电池的效率和容量降低。
为了解决这些问题，石墨烯和钙钛矿型氧化物这两种材料被广泛研究用于锂空气电池中。石墨烯因其具有高导电性、高表面积和优异的催化活性等特性，被认为是一种非常有前景的电催化剂。而钙钛矿型氧化物也因其良好的电催化性能和化学稳定性，被作为另一种潜在的电催化剂用于锂空气电池。
二、研究目的和意义
本研究旨在探究石墨烯和钙钛矿型氧化物在锂空气电池中的电化学性能，并比较两种材料的优缺点，以期为进一步提高锂空气电池的效率和容量提供理论指导。
三、研究方法
本研究将采用电化学测试和表面分析技术来探究石墨烯和钙钛矿型氧化物在锂空气电池中的电化学性能。具体研究方法如下：
1.利用电化学测试技术研究石墨烯和钙钛矿型氧化物的催化剂活性。测试条件为3MKOH溶液中氧气还原电位和氧气析出电位。
2.根据溶液中的电导性和极化曲线，确定石墨烯和钙钛矿型氧化物在电池中的阻抗特性，分析二者电化学特性的差异。
3.利用X射线光电子能谱(XPS)和原位红外反射光谱技术(FTIR)，分析石墨烯和钙钛矿型氧化物表面的化学变化。
4.通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察石墨烯和钙钛矿型氧化物的形态结构及其与电池内部的互动。
四、预期研究结果
预计通过本研究能够：
1.比较石墨烯和钙钛矿型氧化物在锂空气电池中的电化学性能，得出比较两种材料优缺点的结论。
2.探究石墨烯和钙钛矿型氧化物的化学变化、形态结构及与电池内部互动的情况。
3.提供理论指导为锂空气电池的进一步开发提供参考。
五、论文结构
本研究报告将分为以下部分：
1.引言：介绍选题背景、目的和意义。
2.文献综述：对石墨烯和钙钛矿型氧化物在锂空气电池中的电化学性能研究进展进行梳理。
3.研究方法：详细阐述本研究的实验设计和方法。
4.研究结果分析：对实验结果进行分析和讨论。
5.结论与展望：总结本研究的主要内容和发现，并展望进一步研究的方向和未来发展。