柔性锰基氧化物锌离子电池正极材料的制备和性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着便携式电子设备和电动汽车的快速发展，对高性能、轻量化、柔性化储能器件的需求日益增长。

锌离子电池（zibs）因其高安全性、低成本、环境友好等优点，成为极具潜力的新型储能器件。

而正极材料的性能直接影响着zibs的能量密度、循环寿命和倍率性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，柔性储能器件的研究取得了显著进展，其中柔性锌离子电池因其高安全性、低成本和环境友好等特点备受关注。

作为zibs的关键组成部分，正极材料的性能直接决定着电池的整体性能。

在众多正极材料中，锰基氧化物因其理论容量高、成本低廉、环境友好等优势成为研究热点。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用水热法和电沉积法制备柔性锰基氧化物正极材料，并对其进行结构、形貌和电化学性能表征。

具体研究内容如下：1.柔性锰基氧化物前驱体的制备：采用水热法合成不同形貌和结构的锰基氧化物前驱体，并对其进行结构和形貌表征。

2.柔性锰基氧化物正极材料的制备：采用电沉积法将锰基氧化物前驱体沉积在柔性基底上，制备柔性锰基氧化物正极材料，并对其进行结构、形貌和化学组成表征。

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:采用水热法合成不同形貌和结构的锰基氧化物前驱体，并通过控制反应时间、温度、ph值等参数来调控材料的形貌和结构。

采用电沉积法将锰基氧化物前驱体沉积在柔性基底上，制备柔性锰基氧化物正极材料。

通过控制电流密度、电沉积时间等参数来调控材料的负载量和形貌。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.材料制备方面:采用电沉积法将锰基氧化物前驱体直接沉积在柔性基底上，制备柔性锰基氧化物正极材料，避免了传统浆料涂覆法中粘结剂和导电剂的使用，简化了制备工艺，并提高了材料的利用率。

通过控制电沉积参数，调控锰基氧化物在柔性基底上的负载量和形貌，以获得最佳的电化学性能和柔性特征。

2.性能研究方面:系统研究柔性锰基氧化物正极材料的电化学性能，包括比容量、循环稳定性、倍率性能等，并探究其电化学反应机理。

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] 潘俊, 王成, 谢嫚, 等. 水系锌离子电池mno2正极材料研究进展[j]. 无机材料学报, 2022, 37(5): 481-500.

[2] 陈星助, 王新波, 郑时雄, 等. 水系锌离子电池锰基氧化物正极材料研究进展[j]. 化学进展, 2021, 33(12): 3975-3991.

[3] 李亚娟, 董全峰, 张校刚, 等. 锌离子电池锰氧化物正极材料的研究进展[j]. 功能材料, 2021, 52(7): 7082-7093.