大孔碳材料的制备及电催化性能研究任务书

 2021-08-20 11:08

1. 毕业设计(论文)主要内容:

锂空气电池是新型储能器件,碳基材料是锂空气电池的重要组成部分,碳基材料在阴极催化剂和阴极电极结构组成中具有重要作用。本课题拟采用三维大孔结构碳材料作为主体,在其表面沉积过渡金属氧化物或贵金属,以及进行掺杂等处理,来改善材料的电催化性能,开发新型电化学储能材料及相关制备技术。设计(论文)主要内容:

1.文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势;

2.制备碳材料,并进一步以过渡金属氧化物或贵金属作为客体材料,制备复合材料;

3.通过化学法对碳材料或复合材料进行适当的掺杂;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1.查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;

2.掌握碳材料的制备和表征方法;

3.碳材料的掺杂和复合材料的制备方法,结构与性能的表征方法;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,完成开题报告。

第4-9周:按照实验设计方案,制备碳材料,并进行后续掺杂处理以及表面负载过渡金属氧化物或贵金属等。

第10-12周:采用XRD、FE-SEM、TG-DSC、ORR等测试技术对所得材料的物相、显微结构、电催化性能等进行测试。

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4. 主要参考文献

[1] Li Y, Li X, Geng D, et al. Carbon black cathodes for lithium oxygen batteries: Influence of porosity and heteroatom-doping[J]. Carbon, 2013, 64: 170-177.

[2] Meini S, Piana M, Beyer H, et al. Effect of carbon surface area on first discharge capacity of Li-O2 cathodes and cycle-life behavior in ether-based electrolytes[J]. Journal of The Electrochemical Society, 2012, 159(12): A2135-A2142.

[3] Ma S B, Lee D J, Roev V, et al. Effect of porosity on electrochemical properties of carbon materials as cathode for lithium-oxygen battery[J]. Journal of Power Sources, 2013, 244: 494-498.

[4] Tran C, Yang X Q, Qu D. Investigation of the gas-diffusion-electrode used as lithium/air cathode in non-aqueous electrolyte and the importance of carbon material porosity[J]. Journal of Power Sources, 2010, 195(7): 2057-2063.
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