TiO2RGO负极材料的制备及储钠性能研究的开题报告.docx

TiO2RGO负极材料的制备及储钠性能研究的开题报告
一、研究背景
随着全球经济的快速发展和人口的不断增长，化石燃料等传统能源的消耗越来越严重，绿色能源的开发和利用已经成为国际社会的共识和发展趋势。锂离子电池作为一种能量密度高、循环寿命长、体积小、重量轻、安全性高的储能设备，在电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域得到广泛应用。不过，由于锂的储量有限，生产成本高，因此人们开始寻求可替代的储能材料，其中钠离子电池备受关注。
相比锂离子电池，钠离子电池具有资源丰富、成本低廉、安全性高等优点，并且在大规模能量储存领域具有广阔的应用前景。负极材料是影响钠离子电池性能的重要因素，因此寻求高性能的负极材料是研究的重点。目前，TiO2是一种理想的负极材料，但是其钠离子嵌入/脱嵌速率缓慢，导致其比容量较低。石墨烯是一种新型材料，具有高电导率、高比表面积、优异的力学性能等特点，因此与TiO2配合制备复合材料，可以提高电极材料的导电性、比表面积和离子扩散速率，从而提高钠离子电池的储能性能。因此，制备TiO2石墨烯复合负极材料，研究其储钠性能，对于推广钠离子电池的应用具有重要的意义。
二、研究内容与方法
研究内容：
1.制备石墨烯氧化物(GO)和还原氧化石墨烯(RGO)。
2.制备TiO2RGO复合材料，探究TiO2与石墨烯的质量比对复合材料的电化学性能的影响。
3.利用循环伏安(CV)、恒流充放电(CD)和恒功率充放电(HP)等电化学测试方法，研究TiO2RGO复合材料的储钠性能。
研究方法：
1.GO和RGO的制备：采用改良的Hummers方法制备GO，然后通过化学还原的方法将GO还原为RGO。
2.TiO2RGO复合材料的制备：采用水热法制备TiO2，再将RGO与TiO2水溶液混合后制备得到TiO2RGO复合材料。
3.电化学测试：通过将TiO2RGO复合材料作为负极材料制备成钠离子电池，采用CV、CD和HP等电化学测试方法研究其储钠性能。
三、研究意义
本研究旨在提高钠离子电池的储能性能，为其广泛应用提供技术支撑。具体地说，通过制备TiO2RGO复合材料，可以有效提高负极材料的导电性和比表面积，加速钠离子的扩散速率，从而提高钠离子电池的储能性能。因此，对于钠离子电池的研究和推广具有重要的意义。
四、研究进展与计划
目前，已经完成了GO和RGO的制备，正在进行TiO2RGO复合材料的制备，计划在未来的研究中进一步完善复合材料的制备工艺，探究TiO2和石墨烯的质量比对复合材料性能的影响，并使用先进的电化学测试仪器研究其储钠性能。
在未来的研究中，还计划探究不同制备条件和不同比例的TiO2RGO复合材料的优化制备，进一步提高其储能性能，为钠离子电池的应用提供技术支撑。