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锂电池负极材料钛酸锂的改性及其容量衰减机理的探究的开题报告
一、选题背景与研究意义
随着移动通信、电动汽车、储能电站等领域的快速发展，锂电池的市场需求不断增大。锂电池的负极材料作为电池的能量储存部分，其性能直接关系到电池的容量、循环寿命及安全性等方面。目前，商业化锂离子电池的负极材料主要有金属锂、石墨、硅、碳纳米管等。
钛酸锂作为一种新型锂离子电池负极材料，具有高比容量、高循环寿命、良好的安全性和环境友好等特点。但是，相比于其他几种负极材料，钛酸锂的比容量并不高，且其容量衰减速度较快。为了解决这一问题，钛酸锂的改性成为了当前研究的热点。
二、研究内容和方法
本篇开题报告选取了“锂电池负极材料钛酸锂的改性及其容量衰减机理的探究”这一课题。研究内容包括：
1.钛酸锂的改性方法探究：通过改变前驱体配比、制备条件等途径探究不同方法对钛酸锂性能的影响，得到性能更优异的钛酸锂材料。
2.钛酸锂材料体系结构分析：通过XRD（X射线粉末衍射）等手段分析改性前后钛酸锂的晶体结构、物相组成等方面的变化，探究改性对钛酸锂结构的影响。
3.钛酸锂材料电化学性能测试：进行充放电测试、交流阻抗谱测试、循环伏安测试等手段，研究改性前后钛酸锂的电化学性能变化并寻找改善方案。
4.钛酸锂材料容量衰减机理探究：通过对不同充放电循环次数的钛酸锂样品进行结构表征与电化学性质测试，分析钛酸锂容量衰减的机理，并探寻延缓容量衰减的关键技术。
三、预期成果
本课题主要预计有以下成果：
1.实现钛酸锂的改性，得到性能更优异的钛酸锂材料。
2.探究钛酸锂改性前后的物相组成及晶体结构的变化。
3.研究改性前后钛酸锂材料的电化学性能变化，寻找改善方案。
4.分析钛酸锂材料容量衰减的机理，并探寻延缓容量衰减的关键技术。
四、研究的实际意义
本研究的成果有着极大的实际意义。通过钛酸锂的改性与容量衰减机理的探究，可以得到具有更优异性能的锂离子电池负极材料，进而提高锂离子电池在储能电站、电动汽车等领域的应用，促进新能源汽车等领域的快速发展。