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1. 研究目的与意义（文献综述）
能源已经成为21世纪三大支柱产业之一，随着煤炭石油等化石能源的枯竭，发展风能、太阳能、水能等可再生能源已经成为全球性趋势[1]。与此同时，开发一种比容量大、安全、稳定、高效的储能装置也显得尤为重要。目前所大规模使用的二次电池有铅酸电池和锂离子电池。铅酸电池安全性较高，耐候性较好，但其电极材料为重金属铅化合物（pbo2、pbso4），对环境污染较大，使用强酸（h2so4）溶液作为电解质，充电倍率较低，重量大等因素，限制了其大规模使用的可能。锂离子电池目前比容量较大，近年来被广泛应用于许多方面，包括电子设备、电动汽车和能量存储系统等[2]。但锂资源有限、成本高、有机电解质不安全等问题的日益加剧限制了其进一步发展[3]。
自从1860年发明以来，碱性zn/ mno2电池已在一次电池市场中占主导地位。但是一次电池不利于节省资源和提高利用效率，因此开发了可充电碱性zn/mno2二次电池电池。然而，可充电碱性zn/mno2电池的发展受到其较差的库仑效率和因氧化锰阴极和快速容量衰减的限制而未能大规模应用。
与碱基电池相比，水系锌离子电池具有储能优势，因为它可以利用锌金属作为负极，大大增加了能量密度[4]。资源丰富、毒性低、导电性好、平衡电位低和氢过电位高的特性使锌非常有潜力[1]，优异的比容量和良好的倍率性能使其有希望应用于电网储能等技术[7]。2012年开发出了基于α-mno2的水系锌离子电池[5]，但其因为结构的不稳定性，循环性能往往较差。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
材料制备：采用sol-gel法，以偏钒酸铵、尿素、乙酰丙酮、硝酸镍、氨水和去离子水等为原料制备nixv2o5nh2o正极材料[10]。
材料表征：对nixv2o5nh2o进行结构表征和电化学性能测试，通过xrd、fe-sem、tg-dsc、sem、xps、红外等测试方法对其晶体结构、微观形貌及元素组成进行了分析，并采用循环伏安(cv)、恒流充放电(et)等电化学测试技术对其充放电性能进行系统评估。
3. 研究计划与安排
1、第1-2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。
2、第3-5周：按照设计方案，制备nixv2o5.nh2o纳米材料，组装电池。
3、第6-12周：采用xrd、fe-sem、tg-dsc、cv、恒流充放电等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]陈丽能，晏梦雨，梅志文，麦立强. 水系锌离子电池的研究进展 [j]. 无机材料学报，2017, 32(3): 225-34.
[2]kim hyunjin, kim ryoung-hee, lee seok-soo, kim yongsu, kim dong young, park kwangjin. effects of ni doping on the initial electrochemical performance of vanadium oxide nanotubes for na-ion batteries[j]. acs applied materials interfaces, 2014,6(14):11692-11697.
[3]fang guozhao, zhou jiang, pan anqiang, liang shuquan. recent advances in aqueous zinc-ion batteries[j]. acs energy letters, 2018:2480-2501.
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