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氧化物修饰和氮掺杂生物基碳材料的制备及其在锂硫电池中的应用的任务书
任务书
任务名称：氧化物修饰和氮掺杂生物基碳材料的制备及其在锂硫电池中的应用
任务背景：随着全球能源危机的日益严峻，电动汽车等新兴行业的发展，对锂硫电池等高性能储能系统的需求也越来越迫切。但是锂硫电池仍存在能量密度低、循环寿命短等技术难题，制约着其在工程应用中的发展。新型碳材料的开发和构筑成为解决锂硫电池问题的热点和难点。
任务内容：本任务旨在研究氧化物修饰和氮掺杂对生物基碳材料储锂硫电池性能的影响，制备新型生物基碳材料，并探索在锂硫电池中的应用。任务包括以下几个方面：
1.研究生物基碳材料的合成和表征方法，分析其基本结构及物理和化学性质；
2.制备不同氧化物修饰和氮掺杂的生物基碳材料，考察其电化学性能和储能特性；
3.研究生物基碳材料在锂硫电池中的应用，考察其电化学性能，分析其储能机制；
4.深入探究氧化物修饰和氮掺杂对生物基碳材料电储能性能的作用机制，并进行相应的优化。
任务目标：通过本任务的研究，实现以下目标：
1.成功合成氧化物修饰和氮掺杂的生物基碳材料，对其性质进行有效表征，并探究其储能机制；
2.发展具有优异电化学性能的生物基碳材料，用于锂硫电池的制备；
3.实现锂硫电池的性能优化，提高其能量密度和循环寿命；
4.破解锂硫电池产业化还需解决的瓶颈，推动锂硫电池技术向商业化应用迈进。
任务方法：本任务主要采用实验方法和理论分析相结合的方式，包括材料合成、表征和储能测试等实验手段，以及电化学、计算模拟等理论分析手段，形成较为完整的实验研究体系。
任务时间：本任务计划周期为两年，即2022年1月至2023年12月。
任务成果：本任务将形成一批具有创新性和实用性的成果，主要包括以下方面：
1.发表学术论文3-5篇，其中SCI收录2篇；
2.申请专利1项，取得实用新型或发明专利证书；
3.制备氧化物修饰和氮掺杂的生物基碳材料，进行性能分析；
4.揭示氧化物修饰和氮掺杂对生物基碳材料储锂硫电池性能的影响机制并进行优化。
任务负责人：张三，教授，从事生物基碳材料的研究，主持多项国家级、省部级课题，发表SCI论文30余篇。