1. 本选题研究的目的及意义
随着电子设备的快速发展，对高性能储能器件的需求日益增长。
锂离子电池作为一种重要的储能器件，在便携式电子设备、电动汽车和储能电站等领域得到了广泛应用。
正极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一，开发具有高容量、高倍率性能和长循环寿命的正极材料一直是该领域的研究热点。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，导电聚合物作为锂离子电池正极材料的研究越来越受到重视。
其中，聚苯胺由于其原料易得、合成简单、成本低廉、理论比容量高等优点，成为该领域的研究热点之一[1]。
然而，聚苯胺也存在循环稳定性差、倍率性能不佳等缺点，限制了其商业化应用。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
1.聚苯胺衍生物的设计与合成:探索不同聚苯胺衍生物的合成路线，通过引入不同的取代基团，调节聚苯胺衍生物的电子结构和空间位阻，改善其溶解性、电导率和电化学活性等。
2.氮氧自由基的合成与表征:合成具有稳定自由基结构的氮氧自由基分子，并对其结构和自旋特性进行表征，确认其氧化还原活性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：1.聚苯胺衍生物和氮氧自由基的合成：根据文献调研和分子设计，选择合适的合成路线，合成目标聚苯胺衍生物和氮氧自由基。
2.材料的表征：采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对合成的聚苯胺衍生物、氮氧自由基以及聚苯胺衍生物-氮氧自由基复合材料进行结构、形貌和组成表征。
3.电化学性能测试：将制备的聚苯胺衍生物-氮氧自由基复合材料作为正极活性物质，组装成锂离子电池，并对其进行电化学性能测试。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.首次将氮氧自由基引入到聚苯胺衍生物中，设计和制备了新型聚苯胺衍生物-氮氧自由基正极材料，为高性能锂离子电池正极材料的设计提供了一种新思路。
2.通过调控聚苯胺衍生物的结构和氮氧自由基的含量，优化了复合材料的形貌、结构和组成，提高了材料的电化学性能。
3.深入研究了聚苯胺衍生物-氮氧自由基正极材料的电化学反应机理，为设计和开发高性能锂离子电池正极材料提供了理论依据。
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.张婷,张校刚,徐友龙,等.聚苯胺/碳纳米管复合材料的研究进展[J].材料导报,2018,32(15):2547-2553.
2.王丽,王成,袁华,等.聚苯胺及其衍生物的制备及应用研究进展[J].功能材料,2020,51(8):8033-8042.
3.刘洋,张晓宏,王丹,等.新型高性能有机电极材料的设计合成及电化学性能研究[J].化学学报,2021,79(9):1041-1056.
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