高性能普鲁士蓝类正极材料的制备及其在柔性水系电池中的应用开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着柔性电子设备的快速发展，对轻便、安全、高性能的柔性储能器件的需求日益增长。

而柔性水系电池因其安全性高、离子电导率高、组装工艺简单等优势，成为了柔性储能器件领域的研究热点。

作为水系电池的重要组成部分，正极材料的性能对电池的整体性能起着至关重要的作用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，普鲁士蓝类材料及其在水系电池中的应用引起了国内外研究者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在普鲁士蓝类材料的制备和应用方面取得了一系列重要进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.高性能普鲁士蓝类正极材料的设计与制备：a.采用形貌调控策略，例如构建纳米结构、多孔结构等，增加材料的比表面积，提高离子和电子的传输速率。

b.通过尺寸控制，例如制备纳米颗粒、纳米线、纳米片等，缩短离子传输路径，提高材料的倍率性能。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用多种实验方法和测试手段，具体如下：1.材料制备：采用共沉淀法、水热法、溶剂热法等方法制备普鲁士蓝类材料。

通过控制反应条件，例如反应温度、反应时间、ph值、反应物浓度等，调控材料的形貌、尺寸和组成。

2.材料表征：采用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、x射线光电子能谱仪(xps)等对材料的结构、形貌、组成进行表征。

5. 研究的创新点

1.结合多种形貌调控、尺寸控制和复合材料构建策略，制备具有高比表面积、多孔结构和良好导电性的普鲁士蓝类正极材料，以提高其电化学性能。

2.通过对普鲁士蓝类材料进行元素掺杂，优化其电子结构和电化学活性，进一步提升其倍率性能和循环寿命。

3.将制备得到的高性能普鲁士蓝类正极材料应用于柔性水系电池，并对其电化学性能进行深入研究，探索其在柔性电子设备中的应用潜力。

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. 王凯, 刘畅, 崔光磊. 水系锌离子电池普鲁士蓝类似物正极材料研究进展[j]. 无机材料学报, 2020, 35(1): 1-14.

2. 张鹏, 王诗华, 王久强, 等. 普鲁士蓝及其类似物在水系电池中的应用[j]. 化学进展, 2018, 30(1): 1-14.

3. 刘洋, 王玉柱, 魏永革, 等. 普鲁士蓝类似物用于水系锌离子电池的研究进展[j]. 化学学报, 2019, 77(1): 1-15.