锂硫电池球状结构硫正极材料制备及改性研究的开题报告

锂硫电池球状结构硫正极材料制备及改性研究的开题报告开题报告一、研究背景随着新能源汽车等领域的快速发展，对高性能、高能量密度、低成本的电池材料的需求越来越迫切。而锂硫电池由于其较高的理论能量密度和低成本，近年来受到广泛关注。锂硫电池的正极材料主要为硫化物，其具有较高的比容量和比能量，但由于硫正极材料在充放电过程中会发生体积变化，导致电极微观结构的破坏和电解液损失等问题。此外，硫正极材料的导电性和离子传导性也需要改善。因此，通过球状结构硫正极材料的制备及改性研究，可以有效地提高硫正极材料的电化学性能，进一步提高锂硫电池的能量密度和循环寿命。二、研究内容和方法1.研究内容本课题拟从以下三个方面进行研究：（1）球状结构硫正极材料的制备方法研究；（2）利用导电性高的碳材料、导电高分子材料等对硫正极材料进行表面改性；（3）通过比较硫正极材料的电化学测试结果，评估球状结构硫正极材料在锂硫电池中的应用前景。2.研究方法（1）球状结构硫正极材料的制备方法研究本课题将采用溶液法、水热法、电化学沉积法等制备硫正极材料，然后通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征手段对其结构形貌和微观结构进行分析。（2）对硫正极材料进行表面改性本课题将采用掺杂、表面修饰等方法对硫正极材料进行改性，然后通过电化学测试、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等表征手段对硫正极材料的电化学性能和结构进行分析。（3）对硫正极材料的电化学性能进行评估本课题将通过循环伏安法、恒流充放电测试等手段对球状结构硫正极材料的电化学性能进行测试，比较其与普通硫正极材料在锂硫电池中的应用效果，评估球状结构硫正极材料在锂硫电池中的应用前景。三、预期成果通过本次研究，预期可以得到以下几方面的成果：（1）制备出球状结构的硫正极材料，并对其结构进行分析和表征；（2）利用掺杂、表面修饰等方法对硫正极材料进行改性，提高其电化学性能；（3）对球状结构硫正极材料在锂硫电池中的应用效果进行评估，探索其应用前景；（4）撰写论文若干篇，参加学术会议，发表学术论文。四、进度安排本研究将在两年内完成，具体进度安排见下表：|时间|工作内容||---|---||第一年|对球状结构的硫正极材料进行制备并进行结构表征，初步探究硫正极材料的表面改性方法||第二年|对硫正极材料进行表面改性，对球状结构硫正极材料的电化学性能进行测试及分析，撰写论文|五、参考文献1.ZhangQ.,PanA.,ZhouW.etal.Ball-millingsynthesizedhydrazine-activatedgraphite-likecarbonnitrideandcarbonforhighperformancelithium-sulfurbatteries[J].JournalofPowerSources,2016,301:359-368.2.LvW.,ZhengS.,DongM.etal.Graphite-SiO2nanorodscompositeassulfurimmobilizerforhighperformancelithium-sulfurbattery[J].JMaterChemA,2016,4:3167-3175.3.LiJ.,ZiebartN.,ZhangX.etal.Designofagraphene-supportedsulfur@carbonnanocompositewithacompactandstablegraphene–sulfurinterfaceforli