空气电池正极的三维构筑及传质机理研究任务书

 2021-11-21 04:11

1. 毕业设计(论文)主要内容:

针对目前3D打印快速成型方法和传统MEMS加工技术的现状,许多课题组利用3D打印制造电池或电极,利用3D打印的“离散/堆积成型”思想,通过增材制造方式实现了MEMS微电极图案的制造目标。并通过对该工艺的进一步深入研究,既可实现功能型3D打印机的制造,进一步推动3D打印机的实用化,功能化和产业化发展,也可丰富MEMS加工技术,实现材料的快速成型,对电化学储能领域的发展具有重要意义。

作为电池大家族中的一员,锌空气电池一直以其高的能量密度、高的循环稳定性、低廉的价格而备受人们青睐。本文意在利用3D打印的三维构筑策略,设计构筑具有连续传质通道的锌空气电池正极。探究氧化石墨烯、纳米纤维素、明胶等絮凝剂作为添加剂时,浆料流变性能与活性材料之间的相互作用关系。设计及运用高强度、高电化学活性的材料,为新型3D打印储能型电极的技术提供材料基础。并探究其与不同活性浆料的匹配关系;研究3D模型与打印参数对所得电极电化学性能与3D电极立体构型的影响机制;研究其材料组分、成型参数对电极机械性能、电化学性能的影响机理。

设计(论文)主要内容:

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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),了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响完成开题报告;

2.完成不少于5000字的英文文献翻译;

3.具体要做的工作包括:

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

1.第1-4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;

2.第5-8周:按照设计方案,设计制备出三维的催化型正极,并组装锌空气电池;

3.第9-12周:采用XRD、SEM、TEM、CV、EIS等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能等进行测试;

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4. 主要参考文献

[1] Kyeremateng N A, Brousse T, Pech D. Microsupercapacitors as miniaturized energy-storage components for on-chip electronics[J]. Nature Nanotechnology, 2016, 12(1):7.

[2] Zhang S, Pan N. Supercapacitors performance evaluation[J]. Advanced Energy Materials, 2015, 5(6).

[3] Sun H, Mei L, Liang J, et al. Three-dimensional holey-graphene/niobia composite architectures for ultrahigh-rate energy storage[J]. Science, 2017, 356(6338):599.

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