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PECVD法制备石墨烯及其锂电性能研究的开题报告
一、研究背景
近年来，石墨烯因其独特的物理和化学特性受到广泛关注。它是一种二维的碳晶体结构，在固体材料中具有最高的导电性和热传导性能，而且非常坚固、柔韧并能耐高温。由于这些特性，石墨烯被广泛应用在电子、光电、化学检测、生物医学等多个领域中。此外，很多研究也发现石墨烯具有很好的锂离子电池性能，因此石墨烯被广泛研究和应用在能源领域。
传统的制备石墨烯的方法有化学气相沉积法、化学还原法、机械剥离法等。虽然这些方法能够制备高质量的石墨烯，但是制备过程复杂，成本高昂。PECVD法作为一种低成本、高效率、简单易行的方法在石墨烯制备中备受关注。
二、研究目的
本研究旨在通过PECVD法制备高质量的石墨烯，并研究其在锂离子电池中的性能。具体研究内容包括：
1.优化PECVD法制备石墨烯的参数，比如温度、压力、气体流量等。
2.利用SEM、AFM等技术对制备的石墨烯进行形貌和结构分析，并探究不同条件下制备的石墨烯的物理和化学特性。
3.研究石墨烯在锂离子电池中的储能性能，比如循环稳定性、容量、倍率性能等。
三、技术路线
1.制备石墨烯
选择硅片作为衬底材料，清洗硅片表面，制备金属催化剂（比如Ni、Cu），将催化剂均匀分布在硅片表面。然后将硅片放置在PECVD反应室中，控制相应条件，如温度、压力、气体流量等，利用PECVD法生长石墨烯。
2.形貌和结构分析
利用SEM、AFM等技术对制备的石墨烯进行形貌和结构分析。SEM可以对样品做表面形貌观察，AFM可以对样品进行原子级观察，可以获得石墨烯的结构信息。
3.锂离子电池测试
制作电池样品，将合成的石墨烯作为负极材料，测试其循环稳定性、容量、倍率性能等。
四、预期结果
我们预计通过PECVD法可以制备出高质量的石墨烯。通过SEM、AFM等技术对制备的石墨烯进行形貌和结构分析，我们可以获得石墨烯的结构信息，并探究不同制备条件下石墨烯的物理和化学特性。最终，我们将通过锂离子电池测试，研究石墨烯在电池中的性能，如循环稳定性、容量、倍率性能等。