1. 本选题研究的目的及意义
锂硫电池作为一种极具发展潜力的新型储能器件，具有理论能量密度高、成本低廉、环境友好等优势，近年来受到广泛关注。
然而，锂硫电池的实际应用仍面临一些挑战，如硫的导电性差、体积膨胀效应以及多硫化物穿梭效应等，这些问题严重制约了锂硫电池的循环寿命和倍率性能。
为了克服这些问题，研究者们致力于开发高性能的电极材料。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，氮掺杂碳材料和层级结构碳材料作为锂硫电池正极材料的研究越来越受到重视，并取得了一定的进展。
1. 国内研究现状
国内学者在氮掺杂碳材料的制备及其在锂硫电池中的应用方面取得了一系列成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将针对锂硫电池中存在的关键问题，设计和合成新型氮掺杂层级碳材料，并探究其在锂硫电池中的应用。
1. 主要内容
1.氮掺杂层级碳材料的可控合成：探索不同的合成方法，如化学气相沉积法、模板法、水热法等，通过控制反应条件，实现对材料形貌、孔结构和氮掺杂类型的调控。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论计算相结合的方法。
首先，通过查阅文献，了解氮掺杂层级碳材料的制备方法、结构调控及其在锂硫电池中的应用现状，确定研究方向和目标。
其次，根据研究目标，设计实验方案，选择合适的原料和实验方法，制备氮掺杂层级碳材料。
5. 研究的创新点
1.发展一种简单、高效、可控的策略，用于制备具有特定形貌、孔结构和氮掺杂类型的氮掺杂层级碳材料。
2.揭示氮掺杂类型、含量和层级结构对碳材料物理化学性质的影响规律，以及这些性质与锂硫电池电化学性能之间的构效关系。
3.探索氮掺杂层级碳材料在锂硫电池中的新应用，例如作为正极材料的载体、负极材料的改进或电解液添加剂，并阐明其作用机制。
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] 张丽娟, 刘素琴, 邓梅, 等. 氮掺杂碳材料的制备及其电化学性能研究进展[J]. 化学通报, 2018, 81(11): 993-1002.
[2] 李亚茹, 陈晓红, 张校刚. 氮掺杂碳材料在锂硫电池中的应用[J]. 功能材料, 2019, 50(3): 3015-3023.
[3] 孙晓峰, 张强, 王立铎, 等. 氮掺杂多孔碳材料的制备及其电化学性能研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(5): 481-490.
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