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近年来,随着电动汽车和3 C数码产品的迅速发展,市场对于锂离子电池在功率性能和安全性能方面都提出了更高的要求,传统的石墨负极和近年来逐步成熟的硅负极材料由于其较低的锂离子嵌脱电位会导致SEI膜和锂枝晶的产生,于是钛酸锂等高嵌脱锂电位、高倍率性能的材料被开发出来以满足高功率与高安全性的要求,然而,钛酸锂较低的理论容量限制了其进一步发展,因此寻找一种高容量、高安全性与高倍率性能的负极材料是当前锂离子电池负极材料研发的重点领域。铌基氧化物材料也拥有较高的嵌脱锂电位,可以避免SEI膜和锂枝晶的生成,同时部分铌基氧化物还拥有较高的理论容量和优异的倍率性能,是目前研究的热点之一,目前研究较多的铌基氧化物主要是Nb2O5、Ti-Nb-O及W-Nb-O等。但是,铌基氧化物普遍存在电子导电性较差的缺点,影响材料电化学性能的发挥。本文主要从WNb2O8亚微米棒的制备、Ti Nb2O7亚微米颗粒的钴掺杂与碳包覆改性以及具有多孔分级结构的亚微米球形Ti Nb2O7并对其进行了氧空位改性三个方面对铌基氧化物进行了研究。本文通过简单液相法制备得到了具有亚微米棒结构的WNb2O8材料,电镜图片显示制备得到的棒状材料直径在100-200 nm之间,长度在300-800 nm之间,这种棒状结构有利于锂离子在材料内部的快速传输;经过多种谱学测试手段,最终确定材料是晶格结构属于典型的切边Re O3构型,内部含有大量的锂离子通道;正是由于其特殊的微观形貌和晶格结构,其倍率性能十分优异,即使在100 C倍率下其比容量仍然达到81 m A h g-1,同时赝电容分析的结果表明赝电容效应在材料的充放电过程中占据着十分重要的地位。本文还借助简单液相法制备了Ti Nb2O7亚微米颗粒并对其进行了钴掺杂与碳包覆改性;结果显示,对材料进行钴掺杂改性之后发现,当少量掺杂钴元素时,材料的晶格结构并没有明显的变化,但是当掺杂量过大时,材料的XRD结果中出现了明显的变化,这说明大量钴掺杂会对材料的晶格结构产生破坏;电化学测试结果显示,钴掺杂可以在一定程度上提高材料的循环稳定性,对其进行1%钴掺杂时,1 C循环100次之后材料的稳定性由原来的68%提高到了82%。对材料进行碳包覆改性之后发现材料的XRD图中出现了属于Ti O2和Ti2Nb10O29的峰,这导致材料的容量有了较大的降低。最后,本文还合成了一种多孔分级亚微米球形Ti Nb2O7并对其进行了氢氩气氛处理;结果显示,材料的颜色会随着氢氩气氛处理时间的增长而加深,XPS结果显示氢氩气氛处理会向材料中引入氧空位,同时氧空位浓度会随着处理时间的延长而增长;电化学测试结果显示,氧空位的引入会降低电极的极化,同时提高材料的循环稳定性和倍率性能,其中氢氩气氛处理4个小时所得材料在50 C倍率下其容量高达140 m A h g-1,而未经氢氩气氛处理的材料的容量仅为37 m A h g-1,提升十分明显。