等离子体作为物质的第四态,以它独特的形式存在于整个宇宙中。低温等离子体由于具有很好的可操控性和化学活性,并且能在较低的温度下获得较高能量的活性粒子和基团,因此广泛应用在芯片刻蚀、微机械制造和纳米材料加工等领域。随着等离子体放电参量的改变,轰击基板的离子能量和通量也随着改变。通过调节放电气压与功率也可以控制等离子体中带电粒子的能量和通量,使其能更好地处理材料。为了更好的了解等离子体放电中的物理过程和各个放电参数对等离子体参量的影响,首先,对容性耦合等离子体放电进行了有限元模拟,通过数据分析得出:提高等离子体放电的频率,放电压强和射频偏压可以有效地提高等离子体密度、能量和通量。接下来采用氩等离子体放电对Co3O4和石墨烯两种混合纳米材料进行处理,通过对不同放电条件下处理的材料进行表征分析,找出了最佳的等离子体加工参数即:容性耦合等离子体装置的放功率为60 W,放电压强为5 Pa,放电时间为5 h。扫描电镜显示Co3O4纳米颗粒和石墨烯纳米片层经等离子体处理后由混合状态变成了 Co3O4纳米颗粒均匀随机地嵌入到整个石墨烯纳米片层的状态,形成了具有独特结构的Co3O4纳米颗粒和石墨烯纳米片层的复合型材料,通过XRD分析在这个过程Co3O4纳米颗粒和石墨烯纳米片层的基本结构没有改变。之后,将这种复合型纳米材料作为阳极电极材料应用于锂电池中。经过对其的电化学性能进行测量和分析,这种锂电池的比容量可在0.1 C时可以达到1369 mAhg-1,电池在充电放电50个循环以后仍可稳定地维持在1269 mAhg-1。在大电流8C下,充电时间缩短为8min,充电初始比容量为187 mAhg-1g,经过1000个循环后放电容量仍然可以稳定地达到约210 mAhg-1。