二醋酸纤维素辅助合成均一多孔TiO2纳米球及电化学性能研究开题报告

全文总字数：1245字

1. 研究目的与意义

高能便携电源的需求激增，大容量动力电池的应用，加大了对锂离子电池的需求，电极材料（阳极和阴极）在锂离子电池性能上占据主要地位。

为了满足上面出现的大规模应用需求，许多材料搜寻策略目前正在被研究，目的是找到更快的锂离子和电子传输速率，更好的安全性，更低的成本，更加可持续的绿色技术和优越的锂离子储存能力。

本文讨论如何获得简易可大规模制备均一高比表面积tio2纳米球的方法，并实现其可控制备，进一步为电极材料钛基纳米球的制备，例如，li4ti5o12和naxtio2等奠定理论基础。

2. 国内外研究现状分析

韩恩山等采用共沉淀法合成了纯相橄榄石型磷酸铁锂（lifepo4）和磷酸铁锂掺碳（lif3po4/c）复合正极材料。

实验发现，lifepo4和lif3po4/c具有单一的橄榄石型晶体结构，与纯相lifepo4相比，lif3po4/c具有更高的放电比容量和循环性能，室温下以0.05c和0.1c倍率电流充放电，首次放电比容量达到158.1mah/g和150.0mah/g。

充放电循环20次后，放电比容量仍保持在154.2mah/g和137.2mah/g。

3. 研究的基本内容与计划

我们利用聚合物二醋酸纤维素在丙酮中有着良好的溶解性，能够包裹住无机纳米粒子，形成均一的多孔结构。

这种纳米球的制备简单，成本低，可规模化生产。

相比未加入聚合物二醋酸纤维素的反应体系获得的tio2球，多孔纳米球tio2有着更高的比表面积和更优越的倍率性能，这源于聚合物二醋酸纤维素包裹的纳米粒子形成的偏球形结构在进行煅烧后，二醋酸纤维素热分解完全后形成丰富的孔，同时不破坏纳米球的整体结构。

4. 研究创新点

我们通过一个简易的共沉淀方法获得均一的球，进一步通过聚合物辅助合成获得偏球形的高比表面积纳米球，利用聚合物二醋酸纤维素在丙酮中有着良好的溶解性，能够包裹住无机纳米粒子，形成均一的多孔结构。