全文总字数：6149字
1. 毕业设计（论文）主要内容：
随着社会和经济的快速发展，日益剧增的能源需求和严峻的环境失衡等问题使得清洁、可再生新能源的发展和利用变得极为迫切。然而，风能、太阳能、潮汐能等可再生能源存在随机性和间歇性特性，促使高效储能技术的开发和应用成为支撑新能源产业发展的关键。电化学储能具有方便、高效等优点，被认为是一种较理想的储能方式，其中锂离子电池因其寿命长、能量效率高，已成为当前储能技术领域中的首选。然而，由于锂离子电池是便携式电子设备、电动汽车的主力电源，电池行业的快速发展和锂矿资源的短缺性，给锂离子电池在储能系统规模化应用带来挑战，迫切需要开发出无资源限制、能量密度高的二次电池体系。
由于钾金属储量丰富、标准还原电势较低，钾离子电池新型储能体系开发具有广阔前景。合金化类锑基等负极材料因其低成本、高容量得到广泛研究。针对传统锑基负极材料扩散动力学缓慢、充放电过程中体积膨胀大等关键科学问题，本项目拟采用微波辅助液相快速剥离制备高品质少层锑烯（类石墨烯新型二维材料），并通过自组装技术设计构筑锑烯-石墨烯复合柔性电极材料。结合二维锑烯材料高比面积、石墨烯高导电率等特点以及自组装结构限域优势，以期实现高能量密度、高倍率性能且稳定性优异的钾离子电池负极材料。此外，本项目拟开发的微波快速剥离制备大面积、缺陷少、能带间隙可调控的新型锑烯二维材料，对光电器件、超导及拓扑材料等交叉前沿的基础研究和实际应用具有重要意义。
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20篇相关文献资料，其中近5年英文文献不少于10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. 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4－6周：按照设计方案，拟采用微波辅助液相快速剥离技术，基于微波介电选择性吸收加热原理，通过调控吸波溶剂、微波功率、剥离时间等参数，制备出层状堆积状态的锑纳米片，再结合离子嵌入二次剥离策略对锑纳米片进行层间调控，实现层间可调控、表面可修饰、性质稳定的高品质二维少层锑烯材料的制备；并采用SEM、XRD、Raman 等测试技术对其结构形貌、晶体结构、元素状态等进行系统性表征。
第7－10周：通过自组装技术设计构筑锑烯-石墨烯电极材料，实现高载量石墨烯-锑烯柔性复合电极材料制备；组装钾离子电池，采用循环伏安、恒流充放电等方法研究电池的充放电容量、循环稳定性、电压极化、库伦效率、钾离子扩散等电化学性能，探究电极结构对电池电化学性能影响并在此基础上进行性能优化。
4. 主要参考文献
[1] Chu S, Cui Y*, Liu N. The Path towards Sustainable Energy.Nature Materials2016, 16(1): 16-22.
[2] Dunn B*, Kamath H, Tarascon J-M. Electrical Energy Storage forthe Grid: A Battery of Choices. Science 2011, 334(6058): 928-935.
[3] Zhu T, Hu P, Wang X, Liu Z, Luo W, Owusu K A, Cao W, Shi C, LiJ, Zhou L, Mai L*. Realizing Three-Electron Redox Reactions in NASICONStructured Na3MnTi(PO4)3 for Sodium-IonBatteries. Advanced Energy Materials, 2019, 9(9): 1803436.
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