水凝胶作用下锂电池火灾抑制特性实验研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优势，已成为便携式电子设备、电动汽车以及储能系统等领域的首选电源。

然而，锂离子电池的安全问题，特别是其热失控导致的火灾事故，一直是制约其发展和应用的关键因素。

锂电池火灾具有燃烧速度快、温度高、产生有毒气体、易发生复燃等特点，一旦发生，会造成巨大的经济损失和人员伤亡。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者针对锂电池火灾抑制问题开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

国内学者在锂电池火灾抑制方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容包括：1.水凝胶材料的制备与表征：选择合适的原料和制备方法，制备具有良好阻燃性能的水凝胶材料，并对其物理化学性质进行表征，如形貌结构、热稳定性、吸水性能等。

2.锂电池火灾模拟实验：搭建锂电池火灾模拟实验平台，模拟真实火灾环境，研究锂电池的热失控行为，并测试不同类型水凝胶对锂电池火灾的影响，如火焰温度、燃烧时间、烟气产生等。

3.水凝胶抑制锂电池火灾机理研究：分析水凝胶的吸热降温作用、对锂电池燃烧产物的抑制作用以及对锂电池热失控传播的抑制机理，揭示水凝胶抑制锂电池火灾的关键因素。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，首先通过查阅文献资料，了解国内外关于锂电池火灾抑制和水凝胶材料应用的最新研究进展，在此基础上，确定研究目标、内容和技术路线。

本研究将采用以下步骤：1.制备水凝胶材料：根据预先设计，选择合适的原料和制备工艺，制备出满足实验要求的具有特定性能的水凝胶材料。

2.对制备的水凝胶材料进行表征：利用扫描电子显微镜(sem)、x射线衍射仪(xrd)、热重分析仪(tga)等测试手段，对制备的水凝胶材料的微观形貌、结构组成、热稳定性等进行表征，分析其物理化学性质。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.采用新型水凝胶材料抑制锂电池火灾，相较于传统的阻燃材料，水凝胶材料具有环保、高效、低成本等优点，且更加安全可靠。

2.将实验研究与理论分析相结合，不仅探究了水凝胶对锂电池火灾的抑制效果，还深入分析了其作用机理，为水凝胶的实际应用提供了理论依据。

3.建立了水凝胶抑制锂电池火灾的数学模型，并利用软件进行模拟仿真，为水凝胶的优化设计和应用提供了理论指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.张晓飞,易文辉,林春锋,等.动力电池热失控火焰抑制方法研究进展[j].新能源进展,2022,10(04):357-370.

2.李金涛,谢景,曹猛,等.动力电池火灾防控关键技术研究进展[j].储能科学与技术,2022,11(01):1-16.

3.吴俊锋,宋彦杰,李彦龙,等.锂离子电池热失控及其抑制研究进展[j].消防科学与技术,2021,40(04):549-556 562.