滨 州 学 院
毕业设计（论文）开题报告
题 目 车载光伏电池充电系统设计
系 （院） 电气工程系 年级 20##级
专 业 电气工程与自动化 班级 本1班
学生姓名 周蕾蕾 学号 1014090133
指导教师 程翔 职称 副教授
指导教师 高联学 职称 讲师
滨州学院教务处
二〇一四 年 三 月
开题报告填表说明
1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。
2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。
3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。
4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。
5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。
6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。
7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。
8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。
9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。
10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。
第二篇：锂离子电池开题报告
武汉理工大学 本科毕业论文（设计） 题 目
院、 系
专 业
学生姓名
学 号
指导教师
开题报告 锂离子电池正极材料Li2MnO3的掺杂改性材料科学与工程研究院 无机非金属材料科学与工程 10级 马 娟 郝 华 1 0121001040227
1、研究背景
锂离子电池是20世纪70年代以后发展起来的一种新型储能电池。由于其具有高能量、寿命长、低能耗、无公害、无记忆效应以及自放电小、内阻小、性价比高、污染少等优点，锂离子电池在逐步应用中显示出巨大的优势，广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动汽车、储能、航天等领域。特别是新能源汽车的开发与应用，要求具有高比能量的锂离子电池，而传统的正极材料难以满足能量密度的需要，因此迫切需要开发新型高比容量的锂离子电池正极材料。
高比容量，绿色环保，以及价格便宜都将是锂离子电池必不可少的因素。正极材料作为整个电池的重要组成部分，直接影响电池的使用性能和制造成本。近年来锂离子电池电极材料的研究和开发一直受到社会的广泛关注 ，其中正极材料的研究是对锂离子蓄电池研究和开发有着重要的价值。目前使用的正极材料主要有 Li2CoO2，LiNi0.9Co0.lO2。由于钴价格较锰将近贵到40倍，若将资源丰富、价格便宜、对环境污染小的锰用于阳极材料取代现在的钴,将会带来很大的经济效益。层状结构Li2Mn03基正极材料以其理论容量高，环境友好以及原料价格便宜等优势得到广泛关注。但该材料体系电导率低，制约了它的进一步应用。
制备正极材料的方法很多，而溶胶凝胶法由于其特有的优点备受关注。溶胶凝胶法在配位化合物、纳米材料、金属簇合物的合成中已经得到了广泛的应用。一般的合成方法中均采用两种或者两种以上的配合剂， 将采用配合物低分子基团柠檬酸，且该物质对人体无害,目的在于减少有机物用量和环境污染,同时具有溶胶凝胶法合成材料的优点。
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2、文献综述
国内外对锂离子电池的研究进行了很长时间，锂离子电池也得到了广泛的应用，主要正极材料是Li2CoO2。锂锰氧化物首要的问题是容量的衰减, 大多数的研究工作趋向于在层状尖晶石 Li2Mn03 中添加其它杂质离子, 如 Co、Ni、Fe、和Mg 形成 LiMn2- xMxO4(分子式中 M: Co、Ni、Fe、和Mg) , 以减缓容量的衰减。虽然这可改善其循环特性, 但却会引起容量的降低。
在正常的充电范围内（2.0～4.4V）,Li2Mn03呈现电化学惰性。将Li2Mn03用酸处理后进行电化学性能测试，发现酸化后的Li2Mn03由Li2Mn03相和尖晶石结构相混合组成，从而具有一定的电化学活性。近年研究又发现，当电压提高到4.8V时，Li2Mn03也具有电化性。目前的研究主要集中在由Li2Mn03与层状材料LiM02形成的固溶体材料上。Li2Mn03与其他层状氧化物材料复合，得到的复合材料当充电到4.8V高压时，展示了超过300AH/g的初始放电比容量，展示了Li2Mn03基正极材料良好的发展前景。
3、 目地和意义
Li2Mn03基正极材料有着优异的电化学性能，是有希望满足未来锂离子电池发展的正极材料之一。材料的导电率低而导致其倍率性能较差的缺点制约着它的发展，减小材料颗粒粒径改善正极材料倍率性能的有效办法。但目前关于纳米尺度Li2Mn03基正极材料的研究较少。合成方法和反应条件对材料结构、性能影响很大，因此寻求合适的合成工艺并优化合成工艺以得到小尺度Li2Mn03基正极材料具有重要意义。
4、实施计划
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4.1 研究内容、研究方法
凝胶燃烧法也叫低温燃烧合成法，材料的合成过程中将可溶性金属盐（主要是硝酸盐）与燃料（如尿素、柠檬酸等）溶于水中加热至燃烧，从而合成氧化物或氧化物粉体。该法基于氧化-还原原理，以硝酸盐（硝酸根离子）为氧化剂，燃料为还原剂。合成过程中凝胶的形式使得阳离子达到原子级的均匀混合，利用该法易于合成多组元纳米级氧化物分体。凝胶燃烧法已被用于其他材料的制备，但用于制备Li2Mn03基正极材料报道较少。通过对合成材料测试结果的分析得到优化的制备条件，得到尺寸较小、电化学性能较优Li2Mn03基材料。运用凝胶燃烧法，以硝酸盐为原料，以柠檬酸为燃料，合成纳米尺度的纯相Li2Mn03，通过改变掺杂物质的含量，合成温度，保温时间，研究这些因素对产物结构以及形貌的影响。将合成的掺有F，Bi的Li2MnO3作为锂离子电池正极材料组装成电池，测试其电化学性能，寻找锂离子电池正极材料Li3MnO4在氟和掺杂后的最佳合成条件以及氟和铋的最佳掺量。合成Li2MnO3-xFx，Li2Mn1-yBiyO3正极材料，表征其晶体和显微结构，并组装电池测试其电化学性能，分析结构与性能的关系。
4.2 时间安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成开题报告；
第4－8周：柠檬酸盐法合成锂离子电池正极材料Li2MnO3，通过改变掺杂物质的含量，合成温度，保温时间，研究这些因素对产物结构以及形貌的影响；
第9－13周：将合成的掺有F，Bi的Li2MnO3作为锂离子电池正极材料 4
组装成电池，测试其电化学性能，寻找锂离子电池正极材料Li2MnO3在氟和掺杂后的最佳合成条件以及氟和铋的最佳掺量；
第14－15周：完成并修改毕业论文；
第16周： 准备论文答辩。
5 参考文献
[1]S. Francis Amalraj. Study of the electrochemical behavior of the“inactive”Li2MnO3[J].Electrochimica Acta ,2012,78 : 32~39
[2] Jianming Zheng1, Xiaobiao Wu, Yong Yan. Improved electrochemical performance of Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2 cathode material by fluorine incorporation[J]. Electrochimica Acta,2013,105: 200~208
[3]李超，樊彦良. Bi3+掺杂尖晶石型LiMn2O4的合成及性能研究
[J]．化工新型材料，2006，34 (9)：8~11
[4]吴宇平.锂离子电池-应用于实践[M].北京：化工业出版社，2012.
[5]廖春发，郭守玉，陈辉煌.锂离子电池正极材料的制备研究现状[J].江西有色金属，2003，17(2):34-38.
[6]郑雪萍，刘胜林，曲选辉.锂离子电池正极材料的研究现状[J].稀有金属与硬质合金，2005，33（3）：42-46.
[7]吴宇平.锂离子-二次电池[M].化学工业出版社，2002.
[8]刘怡，徐融冰，张卫新，等.纳米结构Li2MnO3电极材料的合成与电化学性能表征[J].中国有色金属学报，2005，15（1）：441-445.
[9]姚兰.锂离子Li2MnO3基正极材料的制备与研究改性[J].2012.
[10]王琦.锂离子模拟电池组装手册[J].锂电资讯，2010，31.
[11]刘金练.固相法合成尖晶石LiMn2O4及改性研究[J].2012.
[12]K. M. Tsang, W. L. Chan. A simple and low-cost charger for lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources, 2009, 191: 5
633-635.
[13]郭炳焜, 徐徽, 王先友, 等. 锂离子电池[M]. 中南大学出版社, 2002, 5(34): 102-103.
[14]王海明,郑绳楦,刘兴顺. 锂离子电池的特点及应用[J]. 电气时代, 2004, 3: 131-133.
[15]陈小丽, 武国剑. 锂离子电池正极材料LiNil/3Co1/3Mnl/3O2的研究进展[J]. 金属功能材料, 2009, 16(1): 54-58.
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