层状VS2纳米片用于锂硫电池的正极材料添加剂的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

锂硫电池作为一种promising的下一代储能器件，具有理论能量密度高、成本低廉、环境友好等优势，在电动汽车、便携式电子设备和大规模储能领域展现出巨大的应用潜力。

然而，锂硫电池的实际应用仍面临诸多挑战，例如硫正极的低电导率、充放电过程中多硫化物的穿梭效应以及锂金属负极的枝晶生长问题等，这些问题严重制约了锂硫电池的循环寿命、倍率性能和安全性能。

本课题的研究意义在于探索和开发新型高性能锂硫电池正极材料添加剂，通过材料结构设计和性能优化，提高硫正极的导电性，抑制多硫化物穿梭，从而提升锂硫电池的电化学性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

锂硫电池作为一种极具潜力的下一代储能技术，近年来受到了国内外研究者的广泛关注。

目前，锂硫电池的研究主要集中在以下几个方面：正极材料改性、电解液优化、锂金属负极保护以及新型电池体系的开发等。

其中，正极材料改性是提高锂硫电池性能的关键途径之一，而添加剂的使用则被认为是简单有效的改性方法。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究的主要内容是制备层状vs2纳米片，并研究其作为锂硫电池正极材料添加剂的应用，具体包括以下几个方面：
层状vs2纳米片的制备与表征：采用水热法或其他合适的化学方法制备层状vs2纳米片，并利用xrd、sem、tem等技术对其结构、形貌和组成进行表征。

vs2纳米片/硫复合正极材料的制备：将制备的vs2纳米片与硫粉进行复合，得到vs2纳米片/硫复合正极材料。

电化学性能测试：将vs2纳米片/硫复合正极材料组装成纽扣电池，测试其循环性能、倍率性能、库仑效率等电化学性能指标。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤开展研究工作：
1.文献调研阶段:针对锂硫电池、正极材料、vs2纳米材料以及材料合成等方面进行全面系统的文献调研，了解国内外研究现状、最新进展和存在的问题，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.材料制备阶段:采用水热法合成层状vs2纳米片。

通过控制反应时间、温度、溶液浓度以及反应物比例等条件，优化vs2纳米片的形貌、尺寸和结晶度。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
将层状vs2纳米片作为新型添加剂应用于锂硫电池正极材料中，探索其对锂硫电池电化学性能的影响，为开发高性能锂硫电池提供新的思路。

通过对vs2纳米片进行形貌和尺寸调控，研究其结构与性能之间的关系，为优化vs2纳米片的电化学性能提供理论依据。

结合实验结果和理论分析，深入研究vs2纳米片在锂硫电池中的作用机理，为解决锂硫电池的关键技术问题提供新的见解。

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, 郝龙, 陈龙, 等. 二硫化钒/碳复合材料在能源存储与转换中的研究进展[j]. 化学进展, 2020, 32(09): 1833-1845.

2. 张晓宇, 刘忠文, 刘畅, 等. 锂硫电池正极材料的研究进展[j]. 无机材料学报, 2017, 32(01): 15-28.

3. 王成威, 王久林, 郑明, 等. 锂硫电池硫正极材料研究进展[j]. 材料导报, 2016, 30(16): 11-18, 23.