1. 研究目的与意义
化石资源短缺与环境污染加剧，使得人们日益青睐绿色、高效的二次储能装置。
锂离子电池技术与应用当前已非常成熟，但由于正负极材料理论比容量的制约，能量密度一般局限在300w*h/kg以内。
为了适应电动汽车、风光储能和智能通讯等产业的发展，迫切需要开发具有更高能量密度的储能体系。
2. 研究内容和预期目标
本课题的研究内容包含以下几点：(1)石墨相氮化碳(g-C3N4)复合碳化钛(Ti3C2)纳米硫载体材料的制备与表征；(2)g-C3N4@Ti3C2@S复合纳米硫正极材料的制备与表征；(3)组装锂硫电池，测试其电化学性能，总结构效之间的规律性关系。
预期目标：通过硫与功能碳材料复合构筑高性能的硫/碳复合正极材料以达到改善硫利用率、倍率性能、循环稳定性和充放电效率的目的。
3. 研究的方法与步骤
本科题将使用马弗炉、水热釜、扫描电子显微镜、x射线衍射仪、氮气脱吸附仪、紫外-可见分光光度计和透射电子显微镜、电化学工作站等仪器制备材料、对材料进行电化学性能测试，并进一步对材料进行表征，探究复合材料结构与性能间内在联系。
1、在氮气氛围下高温550℃烧结三聚氰胺获得g-c3n4。
2、将碳化钛分散在水溶液中与g-c3n4复合冻干获得氮化碳复合碳化钛纳米硫载体材料。
4. 参考文献
| 1. Mao M, Gao T, Hou S, et al. A critical review ofcathodes for rechargeable Mg batteries[J]. Chemical Society Reviews, 2018,47(23): 8804-8841. 2. Li W, Cheng S, Wang J, et al. Synthesis, crystalstructure, and electrochemical properties of a simple magnesium electrolytefor magnesium/sulfur batteries[J]. Angewandte Chemie, 2016, 128(22):6516-6520. 3. Xu Y, Zhou G, Zhao S, et al. Improving a Mg/SBattery with YCl3 Additive and Magnesium Polysulfide[J]. Advanced Science,2018: 1800981. 4. Xu Y, Li W, Zhou G, et al. A non-nucleophilicmono-Mg2 electrolyte for rechargeable Mg/S battery[J]. Energy StorageMaterials, 2018, 14: 253-257. 5. Wang F, Borodin O, Gao T, et al. Highly reversiblezinc metal anode for aqueous batteries[J]. Nature materials, 2018, 17(6):543. 6. Zhang R, Li N W, Cheng X B, et al. Advancedmicro/nanostructures for lithium metal anodes[J]. Advanced Science, 2017,4(3): 1600445. 7. Wang D Y, Wei C Y, Lin M C, et al. Advancedrechargeable aluminium ion battery with a high-quality natural graphitecathode[J]. Nature communications, 2017, 8: 14283. 8. Angell M, Pan C J, Rong Y, et al. High Coulombicefficiency aluminum-ion battery using an AlCl3-urea ionic liquid analogelectrolyte[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017,114(5): 834-839. 9. Yang H, Yin L, Liang J, et al. An Aluminum–SulfurBattery with a Fast Kinetic Response[J]. Angewandte Chemie, 2018, 130(7):1916-1920. 10、Son S B,Gao T, Harvey S P, et al. An artificial interphase enables reversiblemagnesium chemistry in carbonate electrolytes[J]. Nature chemistry, 2018,10(5): 532. |
5. 计划与进度安排
一、2022.11.25-2022.3.25
阅读文献，完成文献综述和开题报告，外文论文翻译。
二、2022.3.26-2022.4.15
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