Ni(OH)2@RF电极材料的制备与电化学性能研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1. 课题意义

当下，随着人类经济社会不断的发展，人们的生活水平不断提高，人类对能源的需求量越来越高。这导致了地球资源的大量消耗，进而造成了不可再生资源的大量枯竭与生态环境的严重破坏。发展清洁、高效、可再生、可持续的能源成为世界各国研究的热点方向。中国作为一个能源较为匮乏的国家，能源利用效率低。面对日益严峻的能源挑战和资源大量消耗而带来的日益严重的环境污染问题，发展污染小，可持续新能源已经成为国家重要发展战略。

然而，可再生能源间歇性和地域分布不均匀的特点使得可再生能源发展受到极大的限制。为了充分有效利用可再生能源，能源的储存和运输是重中之重。同时正值处信息时代的蓬勃发展，各种各样可便携的移动设备层出不穷，人类越来越依赖于这些设备，这也对能量储存设备提出了更高更苛刻的要求。目前超级电容器作为高性能储能器件，是一种介于传统电容器和充电电池之间的新型储能装置，它具有储量大、高功率密度、充电时间短、工作温度范围宽、循环使用寿命长等优点，在航天工程、电子电气，通信工程等领域具有极其重要的应用^[1]。但是超级电容器目前还存在比电容和稳定性差，应用成本较高，能量密度较低的问题。影响超级电容器的性能关键因素就是电容器的电极材料，因此研究设计性能优异的电极材料是提升超级电容器性能的主要途径。

2. 研究的基本内容和问题

(1)研究目标

本课题旨在研究探索出一种简单易得，价格低廉、性能优良的电极材料合成方法，在氢氧化镍的基础上将该材料与其他材料进行复合，改良材料，以此获得更好的电化学性能和机械性能。

3. 研究的方法与方案

(1) 研究方法

①　调查与Ni(OH)₂材料制备和进行复合等有关的文献来获得资料，了解有关领域的历史和现状，确定创新途径。

②　设计Ni(OH)₂及其复合材料的制备方案以并用实验的方法来确定条件与产物的合适工艺参数。

③　通过定量、定性分析的方法进一步确定Ni(OH)₂及其复合材料结构特征和微电化学性能，优化相关性能。

(2) 技术路线和实验方案

(3) 可行性分析

申请人所在学院（资源与环境科学学院）具有较强的学科实力，学科排名处于ESI国际生态环境领域前1之列，实验室科研设备齐全，学术氛围浓厚。指导老师自2015年起已经开始研究纳米材料的制备，并取得了一定成果，同时，学生本人在2018年SRT项目进行过相关实验训练与研究，积累了实验经验并掌握了所需的实验技能。此项目基于以上研究成果与科研经历为基础进行研究。综上所述，本项目可行。

4. 研究创新点

本项目的创新之处

(1) 利用水热法合成氢氧化镍实验步骤简洁，节省原料和能源，合成周期短。

5. 研究计划与进展

研究计划

2020.03 完成项目开题；

2020.04摸索并初步获得氢氧化镍及其复合材料的制备方法。研究氢氧化镍及其复合材料的微观结构和电化学性能。探究rf酚醛树脂量对复合材料性能的影响；完成项目中期考核。