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天然石墨的改性及嵌脱锂动力学研究的开题报告一、研究背景锂离子电池作为目前最为普遍的移动电源应用于各个领域，其中电极材料起着至关重要的作用。尽管目前市场上大部分锂离子电池使用的是石墨电极，但石墨电极也存在着容量不足、离子扩散速率慢、安全性不高等问题。因此，寻找合适的电极材料替代石墨电极是当前锂离子电池研究的一个热点问题。天然石墨具有高比表面积、较高的导电性和可再生性等优点，经过改性后可以有效提高其储电性能。将锂离子嵌入石墨晶格中则可以增加其容量，此外，嵌入锂离子后的石墨可以通过“嵌脱锂”循环实现可逆地放电和充电。因此，研究天然石墨的改性及嵌脱锂动力学有着重要的意义。二、研究内容本研究将主要关注天然石墨的改性及其在锂离子电池中的应用，具体包括以下内容：1.采用化学键键合法方法改性天然石墨，探究不同改性剂对石墨储能性能的影响。2.通过柠檬酸盐法将锂离子均匀地嵌入改性后的天然石墨中，对充放电循环性能进行测试。3.研究嵌脱锂动力学特性，探究电极的可逆性质。4.利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）、热重分析（TGA）等测试方法对样品进行表征和分析。三、研究意义1.本研究对天然石墨改性及其在锂离子电池中的应用提供了有力的理论和技术支撑，有助于推动高性能锂离子电池的发展。2.研究结果可为特定应用领域锂离子电池的设计和优化提供重要信息。3.通过本研究可以探究天然石墨储能机理，从而为锂离子电池电极材料的研究提供新的思路和方法。四、研究方法1.天然石墨的改性将采用化学键键合法方法，选择不同的改性剂对石墨进行改性。2.将改性后的石墨通过柠檬酸盐法进行锂离子嵌入，利用恒定电流充放电和恒定电压充放电测试其电化学性能。3.通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、热重分析等分析测试方法对样品进行表征和分析。五、研究计划1.前期：2019年12月-2020年3月收集文献，深入了解天然石墨的性质和应用、电化学嵌脱锂机制等，选定研究方案和材料。2.中期：2020年4月-2020年9月合成改性剂、改性石墨，进行基本物性测试和电化学性能测试；优化实验方案，并探究不同参数对于储能性能的影响。3.后期：2020年10月-2021年3月对嵌脱锂动力学行为进行深入研究；对实验结果进行分析和解释，并写成论文。六、预期成果1.研究结果将发表在SCI等高水平学术期刊上。2.积累了一定的实验技能和科研经

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