1. 本选题研究的目的及意义
锂空气电池作为一种极具潜力的下一代储能技术,具有超高的理论能量密度(高达3500Wh/kg),远超现有的锂离子电池。
然而,锂空气电池的实际应用仍面临着诸多挑战,其中包括阴极缓慢的氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)动力学、电解液分解以及循环寿命短等问题。
开发高效稳定的阴极催化剂是解决上述问题的关键。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,锂空气电池因其高理论能量密度受到了广泛关注,成为能源存储领域的研究热点。
阴极催化剂是决定锂空气电池性能的关键因素之一。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容是合成CoS2/C复合阴极催化剂,并研究其在锂空气电池中的应用。
通过对CoS2/C复合材料的形貌、结构和组成的调控,优化其电化学性能。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:
1.材料制备:采用水热法或溶剂热法合成CoS2/C复合材料。
具体步骤包括:将钴源、硫源和碳材料分散在溶剂中,加入反应釜中进行高温高压反应,冷却后离心、洗涤、干燥得到目标产物。
通过控制反应时间、温度、原料比例等参数,调控材料的形貌、结构和组成。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.探索简单、高效、可控的CoS2/C复合材料制备方法,并通过调控合成条件优化材料的形貌、结构和组成,以期获得优异的电化学性能。
2.系统研究CoS2/C复合材料在锂空气电池中的应用,探究其作为阴极催化剂的ORR和OER催化活性、循环稳定性和倍率性能等,并分析其构效关系。
3.深入探讨CoS2/C复合材料的催化机理,为进一步优化材料性能和设计新型锂空气电池阴极催化剂提供理论依据。
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] 刘洋,刘忠范,李泓.锂空气电池的研究进展[J].化学学报,2018,76(9):1993-2009.
[2] 张丽娟,张治安,张校刚.锂空气电池氧电极催化剂的研究进展[J].无机材料学报,2014,29(10):1009-1020.
[3] 郭向欣,张会情,王晓琳,等.锂空气电池阴极催化剂的研究进展[J].电源技术,2017,41(3):403-406.
