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钠离子电池用异质原子掺杂石墨烯及其复合物负极的制备与性能研究的任务书
一、选题背景
钠离子电池因其容量大、资源丰富、廉价等优点备受关注。在钠离子电池中，负极材料起着储能和传输电子的作用，因此研究钠离子电池的负极材料对其性能的提升具有重要意义。
近年来，石墨烯及其复合物作为一种有希望的负极材料得到广泛研究。石墨烯具有优异的导电性、高表面积和出色的稳定性，能够实现快速的离子嵌入和脱嵌，从而显著提高钠离子电池的容量和循环寿命。同时，利用异质原子掺杂可以进一步提高石墨烯的储钠性能和稳定性，从而更好地满足钠离子电池在工业应用中的需求。
二、研究内容和目标
本课题的研究内容是钠离子电池用异质原子掺杂石墨烯及其复合物负极的制备与性能研究。具体目标如下：
1.制备异质原子掺杂石墨烯及其复合物。利用化学还原法、水热法等方法，将异质原子氮、硼等掺杂到石墨烯中，制备出具有高储钠性能和优异电化学稳定性的异质原子掺杂石墨烯。同时，将其与金属氧化物、碳纳米管等复合材料复合，进一步提高其性能。
2.对制备的异质原子掺杂石墨烯及其复合物进行表征。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）等技术，对制备的材料进行微观结构和化学成分的分析，确定其结构和性质。
3.研究异质原子掺杂石墨烯及其复合物在钠离子电池中的应用性能。在此基础上，进一步研究其储钠性能、循环稳定性、倍率性能等电化学性能，探究其在钠离子电池中的应用前景。
三、研究意义
本研究将探索异质原子掺杂石墨烯及其复合物在钠离子电池负极材料领域的应用，对于发展高性能、低成本、高安全性的钠离子电池具有重要意义。同时，研究结果对于加深对石墨烯材料的认识、推动材料科学和电化学领域的交叉研究具有一定意义。