1. 研究目的与意义（文献综述）
电池产业作为新能源领域的重要组成部分，一直是国家大力发展改进的重点和难点。锂离子电池是目前世界上最为理想的可充电电池，应用领域涉及电子产品、交通工具、国防军事、航空航天、储能等，我国在成为电动汽车产销全球第一大国后，电池产量也快速增长，然而对于动力用锂离子电池而言，其应用还未真正的推广，相较于一些发达国家，我国的电池技术差距越来越大，电动汽车搞不起来正是因为电池搞不起来，因为电池的功率密度和能量密度达不到要求，而功率密度和能量密度提高的根本在于电极材料的改进[1]。这既是各大能源公司与科研院所的研究方向，同时也正是国家在2016两会期间提出在能源方面的重点问题。
目前，锂离子电池负极材料以碳素材料为主，石墨主要作为动力电池的负极材料。虽然它通过对原始材料进行表面改性和结构调整[2-5]，使其部分无序化或者在各类材料中形成纳米级的孔洞和通道等结构，利于锂离子嵌入和脱出反应，使其具有循环稳定性好、充放电平台较理想等优点[6]，但同时也存在一些缺点，如析出锂枝晶导致隔膜损伤，易导致电池短路；首次充放电效率低，导致锂离子嵌入和脱出量递减，影响其充放电效率。采用单一的碳材料会出现能量密度低、电化学性能差的问题，为了改善这个缺点，研究人员试图利用多种组分修饰碳材料以获得更高的电化学活性及其他性能[7-9]。
相关研究表明，一些原子掺杂能够显著改变碳元素的结构从而改善其电化学性能。其中，氮元素与碳元素原子半径相近，易置换晶格中的碳原子，形成氮掺杂碳材料，多出的一个核外电子可以提高碳材料的导电性，从而使得氮掺杂碳材料具有更高的电化学性能，表现出良好的应用前景[10-15]。同时，金属氮化物因其良好导电性、稳定性和倍率性能等电化学性能，广泛用于锂离子电极材料[16-17]，其容量贡献主要是由材料表面的转化反应所提供，但导电添加剂与粘结剂的加入会在一定程度上阻止其表界面的反应，影响电子离子的导通，降低其容量。若采用自粘结电极材料便可降低其内部的这种阻力，提高电化学性能[18]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备：以柔性泡沫碳为客体材料，在其上通过水热或浸泡的方法复合钒氧化物材料，通过煅烧法制备氮化钒材料并进行碳材料的氮掺杂；
材料表征：对在柔性泡沫碳上生长的氮化钒纳米材料进行结构表征和电化学性能测试，通过xrd、sem、tem、n2吸/脱附、xps、红外等表征手段对其元素组成和形貌结构进行分析，通过循环伏安(cv)、恒流充放电(et)等电化学测试技术对其电化学性能进行测试评估。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解项目背景、材料合成机理、材料表征手段。确定方案，完成开题报告。
第4－8周：按照预定设计的方案构筑生长在泡沫碳上的nv纳米材料，并且对其进行物相、形貌等表征，并测试其力学性能。
第9－12周：组装电池、测试电化学性能，完成理论分析。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 宋永华, 阳岳希, 胡泽春. 电动汽车电池的现状及发展趋势[j]. 电网技术, 2011, 35(4): 1-7.
[2] choi w c, byun d, lee j k, et al. electrochemical characteristics of silver-and nickel-coated synthetic graphite prepared by a gas suspension spray coating method for the anode of lithium secondary batteries[j]. electrochimica acta, 2004, 50(2): 523-529.
[3] lee h y, baek j k, lee s m, et al. effect of carbon coating on elevated temperature performance of graphite as lithium-ion battery anode material[j]. journal of power sources, 2004, 128(1): 61-66.
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