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随着各种便携式电子设备、电动汽车以及混合动力汽车的迅猛发展，人们对储能装置锂离子电池的性能提出了更高的要求。传统的碳系负极材料在比容量、比能量等方面都已经不能满足下一代新型锂离子电池负极材料的需要，因此需要开发新型非碳负极材料以满足未来需求。本文针对作为锂离子电池负极材料金属氧化物MnO存在的首次不可逆容量较高、循环稳定性和倍率性能较差的问题，考察了不同颗粒形貌MnO的电化学性能，研究了减小颗粒尺寸和碳包覆，以及加入金属Co等手段对MnO电化学性能的影响。
金属氧化物颗粒大小和形貌对其电化学性能有很大的影响，为了研究MnO颗粒形貌对其电化学性能的影响，本文通过制备不同形貌的前驱体MnCO3得到了立方形、球形、哑铃形和椭圆形四种不同形貌的的MnO。研究表明立方形和球形MnO较其它两种形貌的MnO电化学性能优异。但四种不同形貌MnO的循环稳定性和首次库伦效率都还有待进一步提高，这可能跟MnO本身导电率较低有关。且四种形貌的MnO颗粒尺寸较大，可能在脱嵌锂过程中由于不能承受其产生的内应力导致粉化，循环性能较差。
减小颗粒尺寸和有效的碳包覆是提高氧化物电化学性能的有效途径。本文通过减小前驱体MnCO3的尺寸，进而控制产物MnO的颗粒尺寸；同时以蔗糖为碳源，将MnCO3与蔗糖球磨以后热处理，得到了均匀包覆的MnO/C复合物。结果表明，减小尺寸和碳的包覆均能使得MnO电化学性能有所提高，当小颗粒的MnO进行碳的包覆以后，其电化学性能最佳，首次库伦效率为60.8％，在0.1C下循环30次以后，其可逆容量达500mAh/g；且小颗粒的MnO/C具有较好的倍率性能。
金属氧化物具有较高的嵌锂理论容量，但是由于在脱嵌锂过程中不可逆的生成Li2O导致了较高的首次不可逆容量和较差的循环稳定性。过渡金属颗粒的加入可以催化促进Li2O的分解。本文制备了MnO-Co/C复合材料作为锂离子电池负极材料，期望降低其首次不可逆容量。研究表明Co的加入可以一定程度地提高MnO的电化学性能，相比而言，MnO-Co/C比MnO/C有更高的首次库伦效率和容量保持率。