大学生科技作品申报书-锂电池柔性电极材料-BlueP_MS2(M=Nb,Ta)异质结.doc

序号： 编码： 福州大学第六届大学生节能减排社会实践与科技竞赛作品申报书【科技作品类（含实物制作、软件、设计等）】 作品名称： 锂电池柔性电极材料 _BlueP/MS2 (M=Nb, Ta)异质结 学校全称： 福 州 大 学 申报者姓名： 王振宇、朱龙鹏、陈伯鋆 孙锦城、裘依梅 说 明1申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时须完整填写A、B、C三类表格。3表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚。4序号、编码由第六届福州大学大学生节能减排社会实践与科技竞赛组委会填写。5科技作品类的作品说明书全文请附于申报书之后，作品说明书格式规范见附件。6作品申报书须由一位具有高级专业技术职称的专家提供推荐意见。7作品申报书须按要求由各参赛高校竞赛组织协调机构统一寄送。8. 其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。A作品作者团队情况申报说明：1.必须由申报者本人按要求填写，信息填写必须完善无空白否则视为无效； 2.申报者代表必须是作者中第一作者，其它作者按作品作者排序依次排列； 4.团队分为本、专科生团队和研究生团队，其中有一位本科以上学历者的团队视为研究生团队。 3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名王振宇性别男出生年月1995.11学校福州大学系别、专业、年级材料科学与工程学院材料科学与工程专业2014级学历本科学制4入学时间2014.9作品名称锂电池柔性电极材料 BlueP/MS2 (M=Nb, Ta)异质结通讯地址邮政编码移动电话常住地通讯地址邮政编码住宅电话其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位朱龙鹏男20本科材料科学与工程学院孙锦城男18本科材料科学与工程学院陈伯鋆男21本科材料科学与工程学院裘依梅女20本科材料科学与工程学院资格认定研究生团队作品认定作品是否为研究生导师项目是否 导师签字： 年 月 日学校学籍管理部门意见以上作者是否为2014年7月31日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是否 （本科生学籍管理部门签名盖章/书院）：年 月 日是否 （研究生学籍管理部门签名盖章/学院）：年 月 日学校教务处或团委意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是否（签名盖章）：年 月 日B申报作品情况（科技作品类，含实物制作、软件、设计等）说明：1必须由申报者本人填写； 2本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图（照片）等必要的说明资料； 3本部分中的管理部门签章视为对申报者所填内容的确认。作品名称作品摘要（500字以内；含作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标）作品设计、发明目的及基本思路：锂离子电池与其他电池相比，具有能量密度高，输出电压高，使用寿命长，环保无污染等优点，被称为绿色电池。为了深入贯彻落实国家“节能减排”的号召，追随全球异质结电池研究的热潮，我们团队根据基于密度泛函数理论的第一性原理计算，系统地研究了蓝磷(BlueP)和MS2 (M=Nb, Ta)异质结的结构稳定性、电子性质、应力应变响应及锂离子吸附等性质，旨在研发出一种具有集比容量高、稳定性好、导电性佳、节能环保等优良特性于一身的新型电极材料。 项目创新点：目前来说，蓝磷及过渡金属二硫化物异质结不同的堆垛构型及相关性质的研究如沧海一粟，我们的研究具有先进性。此外，我们研究的蓝磷(BlueP)和MS2 (M=Nb, Ta)异质结体系具有柔性良好(极限应变17%)的优点，柔性的能量转换及储存设备在便携及可穿戴电子设备的实际应用方面拥有巨大的潜力。项目技术关键：由于整个研究过程采用材料计算模拟，所以需要大量的计算机计算资源，并且，各种计算方法的结果稍有偏差，需要测试多种计算方法的结果，一一将之与文献值进行比对，采用计算结果与文献值符合程度最高的计算方法，以确保研究的科学性及正确性。作品的科学性先进性（500字以内；必须说明与现有技术相比、该作品是否具有节能减排的实质性技术特点和显著效果。请提供技术经济分析说明。） “锂离子电池”是指分别用两个可逆地嵌入与脱嵌锂离子化合物作为正负极构成的二次电池。具有能量密度高，输出电压高，使用寿命长，环保无污染等优点，被称为绿色电池。正极材料是锂电池中最为关键的原材料，由于正极材料在锂离子电池中占有较大比例，因此它决定了电池的安全性能及电池能否大型化，同时，由于锂离子电池正极材料在电池成本中所占比例可高达40%左右，所以其成本也直接决定电池成本的高低。过去，石墨烯被广泛用作锂电池的电极材料，因其具有能量及循环稳定性好，成本低的优点。但是，其相对较低的电容（372mAhg-1）与锂离子微弱的吸附强度限制了它的深入应用。我们系统地研究了单层蓝磷(BlueP)、过渡金属二硫化物(MX2) (M=Nb, Ta)以及BlueP/MS2异质结的结构稳定性、电子性质、应力应变响应及锂离子吸附等性质，发现具有金属特性的BlueP/NbS2、BlueP/TaS2异质结与其单层结构相比，具有更好的柔性(极限应变17%)，可以作为便携及可穿戴电子设备的制作材料。此外，根据研究结果，BlueP/NbS2异质结电极具有高为528.257 mAhg-1的理论容量，比当前主流石墨阳极（372 mAh/g）高了42%之多，其理论电压也相当可观。达到2.119V。如果应用在锂电池阳极材料中，相信可以大幅提高锂电池蓄电能力，提高能源利用率，实现锂电池容量大型化，其经济效益显著提高，也实现节能减排的目的。作品推广应用的可行性分析(200字以内)目前，全球引来了异质结电池研究的热潮，我们的研究将优异性能的BlueP/MS2异质结柔性材料与节能环保的锂离子电池相结合。根据研究结果， BlueP/NbS2异质结电极具有高为528.257 mAhg-1的理论容量以及良好的柔性(极限应变17%)，相信未来，其无论是在锂电池还是在可穿戴电子设备上都拥有广阔的应用前景。作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品作品的真实性及原创性声明：申请者郑重声明：所呈交的作品是由申请者完成的原创性课外科技成果。除了报告中特别加以标注引用的内容外，本作品不包含任何其他个人或集体创作的成果作品。申请者对申报内容的真实性负责，申请者完全意识到本声明的法律后果由本人承担。申请者（签名）学校管理部门推荐意见 签字（盖章）年 月 日C.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写； 2推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）； 3推荐者填写此部分，即视为同意推荐； 4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话住宅电话推荐者所在单位签章 （签字盖章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实