水系锂离子电池的研究进展开题报告

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1. 研究目的与意义（文献综述）

能源在推动经济发展中扮演着重要的角色，能源结构的调整直接影响着经济发展的速度与质量。近年来，随着世界人口的增长和经济发展速度的加快，各国对能源的需求量不断加大。可是在能源结构方面，我们的生产、运输等依旧很依赖一个“化石能源网络”，因此导致人类面临着生态环境恶化和化石能源紧缺的挑战。太阳能、风能、潮汐能等安全、高效、环保的清洁能源，相比于传统化石能源来说对环境更加友好，^[1]但这些能源的大规模应用受到时间、地域的限制，不能按照人们的意愿随时随地的使用。电化学储能设备，作为一种绿色、高效的储能装置，可以在对环境造成较小影响的前提下进行便捷、稳定的能量输出。^[2]

锂离子电池作为一种重要的电化学储能装置，具有体积小巧、重量轻、能量密度高等优点^[3]，已经广泛应用于收音机、手机、笔记本电脑等便携式电子设备。但是目前商用的锂离子电池主要采用有机电解液，成本高、安全性低等缺点严重限制了其发展。水系电解质采用水做溶剂，具有成本低、安全环保的优点。此外，由于水系电解质电导率比有机溶剂高大约2个数量级，可以实现更高的功率密度。^[5]

水系锂离子电池一般采用li2so4、licl、lino3的水溶液作为电解质，其实质是一个锂离子的浓差电池：充电时，锂离子从正极脱嵌经过电解液进入负极材料；放电时则相反。其反应可表示为：

2. 研究的基本内容与方案

3. 研究计划与安排

1、第1-4周： 收集相关文献完成开题报告

2、第5-8周：进行毕业论文前言、工作机理、正负极材料方面的撰写

3、第9-12周：进行毕业论文电解质、功能性、不足及发展方向方面的撰写

4. 参考文献（12篇以上）

[1] zheng m, tang h, hu q, et al. tungsten-based materials for lithium-ion batteries [j]. advanced functional materials, 2018, 28 (20).

[2] bin d, wen y, wang y, et al. the development in aqueous lithium-ion batteries [j]. journal of energy chemistry, 2018, 27 (6): 1521-1535.

[3]amine k, li m, lu j, et al. 30 years of lithium-ion batteries [j]. advanced materials, 2018, 30 (33).