高能量密度锂金属负极界面的改性开题报告

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1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1.选题的目的及意义

近年来，世界经济飞速发展，由此带来的资源枯竭和环境污染问题日趋严重，人们把目光逐渐转移到开发风能、太阳能和潮汐能等绿色新能源上面，但这些新能源由于自然环境的影响，存在波动性和间歇性的弊端，无法持续稳定地为人们的生产和生活提供能量，储能系统应运而生。到目前为止，化学电源已经有了200多年的发展历史，其中的二次电池即可充电电池，是最受欢迎的常见储能器件之一。

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长和安全性好等优点，对现代社会的方方面面产生了深远的影响^[1]。不幸的是，由于负极使用理论容量仅为375mah g^-1的石墨材料，即便是当今最先进的锂离子电池，其比能也已经接近极限，无法满足日益增长的储能需求，尤其是电动汽车市场对高能量密度电池的需求。目前，人们对新一代高能量密度电池开展了广泛研究，如使用金属锂作为负极的锂氧电池^[2]、锂硫电池^[3]等新型电池，理论比能极高，分别为3582 wh kg^-1和2567 wh kg^{-1 [4]}，显示出巨大发展潜力。

2. 研究的基本内容与方案

2.1. 研究的基本内容

2.1.1. 针对锂枝晶的形成和生长等复杂问题，拟调研如何通过冷冻透射电子显微镜等先进研究手段对锂枝晶进行微尺度观察，理解其机理。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容和目标，了解综述论文所需资料。初步确定毕业论文方案，并完成开题报告和文献翻译。

第3-13周：依照预定方案开展综述论文，并根据实际研究情况对研究方案进行优化和改进，期间完成3次阶段性成果报告。

第14周：整理前期工作，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] whittinghamm s. ultimate limits to intercalation reactions for lithium batteries[j].chemical reviews, 2014, 114(23): 11414-11443.

[2] xia c,kwok c y, nazar l f. a high-energy-density lithium-oxygen battery based on areversible four-electron conversion to lithium oxide[j]. science, 2018,361(6404): 777-781.

[3] fang rp, zhao s y, sun z h, et al. more reliable lithium-sulfur batteries: status,solutions and prospects[j]. advanced materials, 2017, 29(48): 25.