1. 毕业设计（论文）主要内容：
能源是21世纪最重要的话题之一。近年来，开发具有高能量密度，功率密度和安全性的高效电化学能量存储装置的需求变得越来越迫切。锂金属因其具有较低的电化学势（-3.04V）,超高的比容量（3860mAh/g）和低密度（0.53g/cm3）等优异特性，被人们广泛认为是高能量密度二次电池体系的负极理想材料。然而，锂金属负极由于化学活泼会自发地与电解液发生复杂的副反应，其自然形成的固态电解质界面（SEI）膜因无法承受锂沉积/再生并伴随着锂离子的不均匀沉积，这一过程使电解液与锂金属负极之间的界面稳定性恶化和锂枝晶的不可控生长导致了库伦效率低，循环寿命短和存在安全隐患等问题。构筑三维Cu3N纳米管阵列亲锂集流体可以将锂离子引入一个具有高比表面积的稳定骨架内，高比表面积可以降低锂离子沉积/剥离时的局部电流密度。骨架上的有序Cu3N纳米管阵列结构可以引导锂离子流进行有序、均匀的沉积/剥离，稳定、多孔的骨架可以适应锂金属负极的体积变化。因此本项目将构筑三维Cu3N纳米管阵列亲锂集流体以实现高性能锂金属电池进行研究，表征材料物相、形貌、界面结构、元素化学环境，并研究其对锂离子存储的有效性能。
设计（论文）主要内容:
1．文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势； 了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系；
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．具体要做的工作包括：
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：按照设计方案，利用溶剂反应和退火法制备Cu3N纳米管阵列亲锂集流体结构，并通过采取控制变量的方法，在保证其他条件完全相同的条件下，通过调控纳米管生长环境以获得最佳形貌的Cu3N纳米管阵列结构，并采取非原位XRD、SEM、TEM、BET、Raman等先进表征技术来确定该结构的形貌特征、化学组成、物相以及结构等基本性质，并深入研究和分析Cu3N纳米管阵列结构等与载流子传导、容量衰减等性能的相互关系。
第9－12周：将已制备得到的形貌均一且堆叠方式较好的Cu3N纳米管阵列亲锂集流体电极材料组装成为锂离子电池，利用循环伏安、恒定电流充放电、交流阻抗等测试该电极材料的长循环库伦效率等性能，并研究分析Cu3N纳米管阵列亲锂集流体电极结构在沉积/剥离过程中锂枝晶的生长情况。
4. 主要参考文献
[1] Mirkin M V, Nogala W, Velmurugan J, et al. Scanning electrochemical microscopy in the 21st century. five years after[J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2011, 13(48):21196-21212.
[2] Ramsurn H, Gupta R B. Nanotechnology in solar and biofuels [J]. ACS Sustainable Chemistry Engineering, 2013, 1(7):779-797.
[3] Cheng, X. B.; Zhang, R.; Zhao, C. Z.; Zhang, Q. Toward safe lithiummetal anode in rechargeable batteries: A review[J]. Chem. Rev.,2017, 117, 10403–10473.
