1. 毕业设计（论文）主要内容：
为了满足便携式电子和电动汽车不断增长的市场需求，研究人员致力于开发具有高能量/功率密度和长寿命的先进电化学储能装置。其中，锂离子电池和超级电容器是两种最有前景的化学能储存装置。然而，由于它们的电荷储存机制不同，它们之间存在明显的研究界限。 通常，锂离子电池基于嵌入，转换和合金化机制上能够提供高能量密度但是相对低的功率密度，而超级电容器通过快速物理吸附和浅表面的氧化还原反应，表现出高功率密度和相对良好的循环稳定性但是低能量密度。因此，为了满足市场需求并克服能量存储障碍，开发具有超级电容器速率性能的新型锂离子电池是一个非常具有挑战性的研究方向，且在不久的将来至关重要。五氧化二铌(Nb2O5)作为嵌入型负极，以其优异的速率/容量性能和较高的安全性吸引了超快速锂离子电池的广泛兴趣。但其固有的绝缘性能和尚未明晰的储能机理阻碍了Nb2O5的进一步发展。
本课题基于配位化学合成思路，开发了一种简单、高效的合成方法，制备出了单分散碳限域Nb2O5微球。该形成机制也被清楚地揭示。合成的关键步骤是在溶剂热过程中由于Nb5 与2-甲基咪唑之间发生了配位反应，而形成了均匀的无定形Nb基配位化合物微球。此外，该合成策略可以被推广制备出单分散碳限域MoO2和SnO2微球。所获得的薄碳层和纳米级尺寸可赋予Nb2O5高表面积，高导电率和短扩散长度。作为概念验证应用，当用作锂离子电池负极材料时，碳限域Nb2O5微球展现出优异的倍率性能和循环稳定性能。进而，采用原位XRD和原位Raman技术，进一步分析了碳限域Nb2O5微球快速储锂性能，，探索其结构与性能的相关性。本课题中的合成策略具有广泛的普适性并具有应用到多个领域的潜力。
设计（论文）主要内容:
2. 毕业设计（论文）主要任务及要求
1、查阅不少于15篇相关文献资料，其中近5年英文文献不少于3篇，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，完成开题报告；
2．完成不少于5000字的英文文献翻译；
3．具体要做的工作：
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4－8周：按照预定的方案构筑单分散碳限域Nb2O5、MoO2和SnO2微球，并且对其进行XRD和SEM等物相和形貌的表征。
第9－12周：测试储锂性能，完成理论分析。
4. 主要参考文献
1. Z. Yang, J. Zhang, M. C. Kintner-Meyer, X. Lu, D. Choi, J. P. Lemmon, J. Liu, Chem. Rev. 2011, 111, 3577-3613.
2. M. Armand, J. M. Tarascon, Nature 2008, 451, 652-657.
3. A. Konarov, S.-T. Myung, Y.-K. Sun, ACS Energy Lett. 2017, 2, 703-708.
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