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中南大学本科生自由探索计划项目 申 请 书 项目名称 申报类别： 化学类 申 请 人： 联系电话： 学号： 所属学院： E- MAIL： 指导教师： 电话： 中南大学 201年制 填表说明 一、本申请书所列各项内容均须实事求是，认真填写，表达明确严谨，简明扼要。 二、本申请书为大十六开本（A4），左侧装订成册。可网上下载、自行复印或加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。 三、“申报类别”包括：数学类、物理类、化学类、医学（含生物）类、信息类。 四、“项目性质”包括“新申报”和“滚动项目”两类，在所选性质后的“(”标注“(”；申报“滚动项目”需在“申请人曾经参与科研的情况”一栏中说明原研究项目名称。 五、“项目组主要成员”栏目中在首行填写项目负责人的信息，“出生年月”按“1994-01”的格式填写。 六、“指导教师”栏目中填写指导教师的基本信息，“职称”栏目填写“正高、副高、中级、其他” 七、“经费预算”主要包括：材料费、测试化验加工费、差旅费、会议费、国际合作与交流费、出版/文献/信息传播/知识产权事务费、等。 一、基本情况 项目名称 申报类别 项目性质 新申报( 滚动项目( 经费预算 元 项目组成员 姓 名 性别 学号 所学专业 联系电话 项目分工 项目负责人 0507110101 冶金工程 张霞辉 男 1993-11 0507110607 冶金工程 指导教师 姓名 职称 学位 联系电话 电子邮箱 zx163.com 申请人曾 经参与科 研的情况 指导教师 承担科研 课题情况 序号 项目名称 项目来源 项目批准号 执行期限 1 高容量/高倍率碳素电极的自组装制备及其储能机理研究 国家自然基金面上项目2013.1~ 2016.12 纳米碳素材料 先进制备与检测技术 国家自然基金国际合作交流项目 51310105006 2013.5~ 2013.12 高能量密度、高功率密度锂离子电池用纳米 Si-多孔PPy弹性综合体结构负极及其充、放电过程研究 国家自然基金面上项目2011.1~ 2013.12 超级电容电池用低电位三位层次孔多孔碳/CMS双功能复合负极材料及其储能机理研究 国家自然基金面上项目2010.1~ 2012.12 动力型超级电容电池系统用低电位多孔炭/LiTiO新型负极材料的研发 国家支撑计划子课题 2007BAE 12B01 2008.1~ 2009.12 项目简介（100字左右） 硅嵌脱锂过程中苯二硼酸与氧化石墨烯酯化反应 课题论证（5000字左右） 近年来，能源危机、资源短缺及环境污染等问题日益突出，使得各国努力寻找绿色、环保、可持续发展的新能源及其相关技术，新能源在世界范围内蕴藏着巨大的市场[1-3]。其中，以锂离子二次电池为代表的能源储存与转换领域成为研究的热点之一，锂离子二次电池的市场占有率也在上升，并且它的应用范围也已经由便携式电子产品开始拓展到军工、航空航天及电动车等领域，这些领域要求锂离子电池具有高的能量密度与功率密度，同时还要求其具有优异的循环性能与大倍率充放电性能，这样就对电池中的电极材料提出了更高的要示，研制高性能负极是提高电池综合性能的有效途径[4-7]。 目前商业化的锂离子电池负极材料大多为石墨类碳负极材料，但碳负极材料本身存比容量低（理论容量为372mAh/g）[8]、易发生有机溶剂共嵌入等缺点，使得碳负极材料很难与不断出现的新型正极材料相匹配，同时也阻碍了电池性能的进一步提高。因而近年来，开发新型可替代碳负极材料的研究备受瞩目，主要的研究集中在金属、合金及相关氮化物等。其中，硅因具有高达4200mAh/g 的理论比容量极较低的嵌锂平台而成为目前的负极材料研究热点[9,10]。然而，硅作为负极材料存在的最大的问题在于，在脱嵌锂过程中，强烈的体积膨胀、收缩效应致使硅材料粉化、失效，导电网络与硅粒子之间分离，内阻突然增大，容量快速下降，最终导致材料内部结构的破坏，从而引起材料严重的形态变化，进而影响电极材料的循环性能。因此对锂离子负极材料的研究是非常有必要的。 负极材料能否应用于商业化锂离子电池的关键。本课题希望通过苯二硼酸与石墨烯的酯化反应，增大石墨烯片层的层间