锂离子电池负极材料-天然石墨改性研究的开题报告1.研究背景和意义锂离子电池是目前最广泛应用的可充电电池之一，广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。然而，锂离子电池的负极材料天然石墨存在着比较严重的容量衰减、费循环寿命短等问题，无法满足电池高性能、长寿命的要求。目前，研究者大多通过改性来提高天然石墨的性能，这也是本文研究的重点。2.研究目的和内容本文主要研究天然石墨的改性方法和改性后性能的变化，针对其容量、循环寿命等问题进行研究。同时，还将研究改性后天然石墨的微观结构和化学成分的变化。具体内容包括：（1）对天然石墨进行一系列物理和化学改性实验，如氧化、硝化、还原等方法。（2）测试改性后的天然石墨的比容量、循环寿命等性能，并与原始天然石墨做对比。（3）通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段观察改性后天然石墨的微观结构。（4）通过X射线荧光光谱、红外光谱等手段分析改性后天然石墨的化学成分。3.研究方法和步骤（1）实验室条件搭建：在实验室中建立一系列实验条件，如氧化、硝化、还原等实验设备，并准备完备的实验与测试设备。（2）提取天然石墨：从实验室储备的石墨样品中提取天然石墨，首先对样品进行物理处理（如磨粉），然后通过筛分获取所需的颗粒大小的石墨粉末。（3）对天然石墨进行改性：使用所准备的实验设备对天然石墨进行氧化、硝化、还原等改性实验。（4）进行性能测试：对改性后的天然石墨进行比容量、循环寿命等性能测试，并与原始天然石墨做对比。（5）观察微观结构：使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段，观察改性后天然石墨的微观结构。（6）化学成分分析：通过X射线荧光光谱、红外光谱等手段，分析改性后天然石墨的化学成分。4.预期研究成果（1）找到一种或多种改性方式，可使用低成本方法提升天然石墨在锂离子电池中的应用性能。（2）研究改性后，天然石墨的微观结构和化学成分变化，解释改性后性能提升的原因。（3）为锂离子电池的负极材料开发提供新思路和方法。5.研究的局限性和不足（1）由于是在实验室环境下进行的改性和测试，与实际应用场景相比，结果可能存在偏差。（2）本文只针对天然石墨的改性进行研究，还有其他负极材料也需要进一步研究。（3）虽然改性后的性能有所提升，但是否达到商业应用的标准还需要进一步研究论证。