开题报告
纳米高熵合金电极的制备及其在锂离子电池中的应用
摘要：当代追求先进材料的不断努力，材料的性能因此不断提高。在电化学储能领域，锂离子电池被认为是混合动力和全电动汽车规模化应用的不可或缺的一部分。基于汽车容纳电池空间有限，电池中电极活性材料需要更高的能量密度。高熵材料进入了研究人员的视野，本项目尝试利用纳米高熵合金提高锂离子电池电极性能，为以后的锂离子电池改性做出探索性的实验。
1 高熵材料
高熵，指高度混合无序的多组元系统。高熵材料(high entropy materials)，作为一种新颖设计理念的材料，正成为研究热点，最初为多组元合金，在2004年由两个团队[1,2]独立提出，基于他们对等摩尔比合金的相观察，把包含5种元素及以上、每种元素原子分数百分比在5%-35%的合金定义为高熵合金，高熵的概念从此引出。现在高熵的概念已拓展到陶瓷领域，涌现了高熵氮化物[3]、高熵碳化物[4]、高熵硫化物[5]等新型高熵陶瓷材料。
组元上的选择存在着多种可能，便产生了难以预测的特性，可探索的空间极大。高熵合金各元素高度混合，克服了金属间化合物的形成，容易形成单相的固溶体组织[6]，通常为简单的面心立方结构（FCC）、体心立方结构（BCC）和密排六方结构（HCP），不同原子随机占据晶格位置，形成简单固溶体。高熵合金的效应可以总结为4个核心效应：高熵效应、晶格畸变效应、缓慢扩散效应和鸡尾酒效应，这些效应同样适用到其他高熵材料上。
1.1 高熵效应
根据Boltzmann公式
多种元素的混合熵Smix随着组元成分增加,当组元数到达5种或以上时，混合熵已经达到较大的数值，而混合的吉布斯自由能表示为：
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