Fe2(MoO4)3纳米颗粒/石墨烯复合材料在锂镁混合电池中的应用任务书

 2021-08-31 11:08

1. 毕业设计(论文)主要内容:

随着全球经济的快速发展、石油等传统资源的日渐枯竭以及汽车尾气对空气的污染加剧,世界各国都在抓紧进行新型能源技术及相关应用的开发研究,寻找更加清洁高效的能源种类来替代传统能源。可循环使用的二次电池具有广阔的应用前景。其中,镁离子电池因资源丰富、成本较低、安全性较好等优势得到了国内外研究者们的广泛关注。但由于镁离子动力学较差,合适的可脱嵌二价镁离子的正极材料和匹配的电解液系统的缺乏,使得镁离子电池的发展存在巨大挑战。为了解决镁离子扩散动力学较差的问题,锂/镁混合离子电池的设计是一种有效的方法。锂/镁混合离子电池是由可脱嵌锂离子的锂离子电池正极材料,镁负极和含有锂离子和镁离子的双盐电解质组成的。正极发生锂离子的脱嵌,负极发生镁的溶解和沉积,相当于一个全电池体系。目前对锂/镁混合离子电池的研究较少,特别是高电压正极材料。具有NASICON结构的Fe2(MoO4)具有扩散速率快、绿色环保、结构稳定等优点。本课题基于Fe2(MoO4)优良的电化学特性,通过采取微乳液法-煅烧两步法,设计构筑石墨烯修饰Fe2(MoO4)纳米复合材料,组装成锂/镁混合离子电池后,通过对其电化学性能进行表征与分析,揭示其反应机理。

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;

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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.掌握石墨烯修饰的Fe2(MoO4)纳米复合材料的制备方法和结构表征方法;

3.掌握锂/镁混合离子电池电解液的配制方法和电池的组装技术;

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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,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,制备石墨烯修饰的Fe2(MoO4)纳米复合材料。

第8-12周:采用XRD、SEM、TEM、TG-DSC、CV、EIS、BET、等测试技术对复合材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

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4. 主要参考文献

[1] Nguyen V, Liu Y, Li Y, et al. Synthesis and Electrochemical Performance of Fe2(MoO4)3/Carbon Nanotubes Nanocomposite Cathode Material for Sodium-Ion Battery[J]. Electrochimica Acta, 2015, 4(5):M25-M29.

[2] Sheng J, Zang H, Tang C, et al. Graphene wrapped NASICON-type Fe2(MoO4)3, nanoparticles as a ultra-high rate cathode for sodium ion batteries[J]. Nano Energy, 2016, 24:130–138.

[3] Niu Y, Xu M. Reduced graphene oxide and Fe2(MoO4)3, composite for sodium-ion batteries cathode with improved performance[J]. Journal of Alloys Compounds, 2016, 674:392-398.

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