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N/S共掺杂碳的可控制备及其储钠性能研究的开题报告
题目：N/S共掺杂碳的可控制备及其储钠性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
锂离子电池因其优异的性能和较长的使用寿命而广泛应用于电子产品和电动车等领域。然而，其利用稀有的金属材料如锂和钴，价格高昂且有限。因此，钠离子电池因其具有丰富的钠资源和低成本而成为发展的热点。
钠离子电池的性能和使用寿命受其正极材料的影响，因此开发新的高性能正极材料对于钠离子电池的发展至关重要。其中，碳材料因其丰富的来源、低成本、良好的导电性和化学稳定性而成为一种被广泛研究的正极材料。近年来，N/S共掺杂碳材料因其具有较高的储钠性能而备受关注。因此，研究N/S共掺杂碳的可控制备及其储钠性能，对于发掘高性能碳正极材料，探索钠离子电池的新型正极材料具有重要意义。
二、研究内容和方法
本研究旨在制备N/S共掺杂碳材料并研究其储钠性能。具体内容如下：
1.制备N/S共掺杂碳材料。采用碳前驱体法制备N/S共掺杂碳材料。首先，选择合适的碳前驱体，如葡萄糖、淀粉、聚苯胺等，通过特定的化学方法制备出含氮、硫元素的碳前驱体。然后，将含氮、硫元素的碳前驱体和特定的碳纳米材料混合，采用一定的加热和反应条件，制备出N/S共掺杂碳。
2.表征N/S共掺杂碳。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜等方法对N/S共掺杂碳进行表征。探究N/S共掺杂碳的结构、组成和形貌等特性。
3.研究N/S共掺杂碳的储钠性能。采用电化学方法考察N/S共掺杂碳的储钠性能。通过循环伏安、恒流充放电等测试方法，研究N/S共掺杂碳的电化学性能和储钠机理。
三、预期结果
1.成功制备出N/S共掺杂碳材料。
2.研究N/S共掺杂碳的结构、组成和形貌等特性。
3.系统研究N/S共掺杂碳的电化学性能和储钠机理，探究其储钠性能优异的原因。
四、进度安排
1.第一阶段（2022年5月-2022年8月）：选择碳前驱体材料，制备含氮、硫元素的碳前驱体，制备出N/S共掺杂碳材料。
2.第二阶段（2022年9月-2022年11月）：对N/S共掺杂碳材料进行结构和性能表征。
3.第三阶段（2022年12月-2023年3月）：研究N/S共掺杂碳的电化学性能和储钠机理，撰写毕业论文。
五、参考文献
1.Ji,X.,Lee,K.T.,&Nazar,L.F.(2009).Ahighlyorderednanostructuredcarbon–sulphurcathodeforlithium–sulphurbatteries.Naturematerials,8(6),500-506.
2.Wang,H.,Yang,Y.,Liang,Y.,Robinson,J.T.,Li,Y.,Jackson,A.,…&Dai,H.(2011).Graphene-wrappedsulfurparticlesasarechargeablelithium–sulfurbatterycathodematerialwithhighcapacityandcyclingstability.Nanoletters,11(7),2644-2647.
3.Wang,H.,Hsiao,B.S.,&Chu,B.(2008).Synthesisofporouscarbonbyusingelectrospunpolyacrylonitrilefibersastheprecursor.Carbon,46(9),1350-1358.