在可循环能源的锂离子电池存储设备研究中,负极材料一直是提高电池性能研究的重点,其中铌基氧化物因其较高的理论和实际应用能力而受到电化学领域的广泛关注,例如Nb2O5、TiNb2O7等。锗酸铌是一种理论容量比TiNb2O7高铌基氧化物,但是其电化学性能和储能机理并未做过详细研究和报道。本文采用静电纺丝的技术首次合成GeNb18O47纳米线并对进行表面改性研究。其具体研究内容如下:第一部分采用简单的静电纺丝方法首次合成了 GeNb18O47纳米线。采用射线衍射(XRD)、充放电曲线、循环伏安图、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了得到的GeNb18O47纳米线的形貌和电化学性质。在研究过程中,同时采用溶胶凝胶法制备块状GeNb18O47作为对照进行比较研究,发现GeNb18O47纳米线在100 mA/g的电流密度下,具有84.69%的高容量保存率和216.9 mAh/g的高电荷容量。而且,电化学研究结果表明,与微尺寸样品相比,GeNb18O47纳米线具有更小的电荷转移电阻、更低的极化和更高的Li+扩散系数。因此,GeNb18O47纳米线可以作为一种有前途的活性电极材料应用于未来的可充电锂电池。第二部分将静电纺丝技术制备好的GeNb18O47纳米线进行硫、氮掺杂碳包覆的表面改性并对改性后的样品进行电化学性能测试和形貌元素表征。为了更好的研究掺杂情况对GeNb18O47纳米线电化学性能的影响,还分别制备裸碳涂层、N掺杂碳涂层和S掺杂碳涂层的GeNb18O47纳米线,并进行电化学性能比较分析,最后发现N、S共掺杂碳包覆(GNO@NSC)改性能大大提高了 Li+存储性能,在电流密度为50 mAh/g时不仅具有288 mAh/g的高可逆容量,而且极化度为0.087 V,Li+扩散系数较大。此外,通过与裸碳涂层、N掺杂碳涂层和S掺杂碳涂层的GeNb18O47纳米线进行循环性能比较,发现GNO@NSC在500 mA/g的高电流密度下,循环2000圈后容量保持在84.6%。因此,N、S共掺杂碳包覆能更好的改善GeNb18O47的循环性能。