1. 本选题研究的目的及意义
近年来,由于对储能器件的需求日益增长,水系锌离子电池(AZIBs)因其高安全性、低成本、环境友好等优点,成为大规模储能领域最有前途的候选者之一。
作为AZIBs的关键组成部分,正极材料的选择对电池的整体性能起着至关重要的作用。
在众多正极材料中,二氧化锰(MnO2)由于其理论容量高(1370mAhg−1)、资源丰富、价格低廉、环境友好等优点,被认为是AZIBs正极材料的理想选择之一。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,水系锌离子电池(AZIBs)作为一种新兴的储能技术,因其高安全性、低成本、环境友好等优点而备受关注。
作为AZIBs的关键组成部分,正极材料的选择对电池的整体性能起着至关重要的作用。
二氧化锰(MnO2)由于其理论容量高(1370mAhg−1)、资源丰富、价格低廉、环境友好等优点,被认为是AZIBs正极材料的理想选择之一。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容是制备具有不同晶型结构的二氧化锰材料,并研究其在水系锌离子电池中的应用。
1. 主要内容
1.制备不同晶型结构的二氧化锰材料,例如α-MnO2、β-MnO2、γ-MnO2、δ-MnO2等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用多种实验方法和技术手段,具体步骤如下:
1.查阅文献,了解不同晶型二氧化锰材料的制备方法、结构表征手段以及电化学性能测试方法。
2.选取合适的制备方法,制备不同晶型结构的二氧化锰材料。
例如,采用水热法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等方法制备α-MnO2、β-MnO2、γ-MnO2、δ-MnO2等材料。
5. 研究的创新点
1.采用新颖的制备方法,可控制备具有不同晶型结构和形貌的二氧化锰材料,并进行系统深入的表征,揭示其晶体结构、形貌、尺寸等物理化学性质。
2.将制备的不同晶型二氧化锰材料应用于水系锌离子电池正极材料,并对其电化学性能进行系统研究,探究其在水系锌离子电池中的应用潜力。
3.结合材料的物理化学性质和电化学性能,深入探讨不同晶型二氧化锰材料的储能机制,建立晶体结构与电化学性能之间的关系,为设计和开发高性能水系锌离子电池正极材料提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘洋,王志兴,王倩,等.水系锌离子电池MnO2正极材料研究进展[J].电池,2019,49(04):243-248,263.
[2] 谢晓华,王雪龙,李岩,等.水系锌离子电池电极材料研究进展[J].无机材料学报,2018,33(01):1-14.
[3] 吴兴宝,刘畅,张中华,等.水系锌离子电池MnO2正极材料的研究进展[J].化学进展,2019,31(07):963-979.
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