基于NASICON基固态电解质的全固态电池界面改性研究的任务书.docx

基于NASICON基固态电解质的全固态电池界面改性研究的任务书
一、选题背景：
固态电解质全固态电池受到越来越多的关注，因其具有很多优点，例如高安全性、高能量密度、较长寿命等。固态电解质材料是制备全固态电池必不可少的材料，对于电池的性能有着非常重要的影响。
本次研究的选题NASICON基固态电解质全固态电池界面改性，NASICON材料作为固态电解质材料具有良好的化学稳定性、高的离子传导性能和较低的插入失活等优点，是制备全固态电池必不可少的材料之一。然而，在铁、铜等过渡元素的电极材料和NASICON固态电解质材料之间，会存在界面失配导致的电极–固态电解质界面的稳定性和电化学性能降低等问题。因此，针对NASICON基固态电解质全固态电池的界面改性的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究目的和研究内容：
本次研究的目的是：探究铁、铝等过渡元素改性对NASICON基固态电解质材料电化学性能的影响，设计改性实验方案，制备改性材料，并开展相应的电化学性能测试。
研究内容包括：
1.基于NASICON基固态电解质材料的电化学性能影响机理，设计合理的改性方案；
2.制备不同过渡元素改性的NASICON基固态电解质材料样品，并通过XRD、SEM、TEM等手段对样品的结构、形貌等进行表征；
3.通过电化学性能测试，评价NASICON基固态电解质材料改性对其离子传输系数、交换电流密度以及电化学稳定性等性能的影响，探究不同过渡元素改性的NASICON基固态电解质材料的电化学机理。
三、预期研究成果和意义：
预期研究成果为：通过改性NASICON基固态电解质材料的制备及性能测试，得到不同过渡元素改性NASICON基固态电解质材料的电化学性能，并研究改性机理。
预期研究意义为：
1.在理论上探究了铁、铝等过渡元素改性对NASICON基固态电解质材料电化学性能的影响，为NASICON材料的改性提供了新思路。
2.实现了NASICON基固态电解质材料的电化学性能的改善，有望应用于新型全固态电池的设计和制备中，提高电池的性能和安全性。
3.为固态电解质材料研究提供了新的思路和方向，有助于推动全固态电池研究的发展。
四、拟采用的研究方法：
研究方法主要包括材料制备、材料表征和性能测试三方面。
1.材料制备：采用化学合成方法制备改性NASICON基固态电解质材料。
2.材料表征：采用XRD、SEM、TEM等手段对制备的材料进行表征。
3.性能测试：采用电化学性能测试方法包括恒电流充放电、极化曲线、电化学阻抗谱等手段，对材料的电化学性能进行评价和研究。
五、预期进度安排：
本研究计划为期1年，预期进度安排如下：
第1-2个月：文献调研及方案设计；
第3-6个月：制备不同过渡元素改性NASICON基固态电解质材料样品，并进行表征；
第7-10个月：开展性能测试并分析实验数据；撰写论文或专利申请；
第11-12个月：完成论文或专利申请撰写并准备毕业答辩。
六、预期经费使用：
本次研究的预期经费主要包括材料采购费用、实验室费用及相关设备使用费用。预计总经费为20万元，其中18万元用于实验室费用及材料采购费用，2万元为设备使用费用。