【摘 要】
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本文主要采用简单的水热合成及后续的热处理过程制备了氮掺杂TiO2纳米管/氮掺杂石墨烯纳米片复合物、氮掺杂有序介孔碳、氮磷共掺杂碳微球等一系列杂原子掺杂二次电池负极材
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本文主要采用简单的水热合成及后续的热处理过程制备了氮掺杂TiO2纳米管/氮掺杂石墨烯纳米片复合物、氮掺杂有序介孔碳、氮磷共掺杂碳微球等一系列杂原子掺杂二次电池负极材料,采用不同的表征手段和电化学性能测试研究了杂原子掺杂对样品结构和电化学性能的影响,主要研究内容如下:以TiO2纳米粒子为基体,尿素为氮源,少量石墨烯为导电剂,在高浓度的氢氧化钠环境下采用水热合成及热处理方法合成了氮掺杂TiO2纳米管/氮掺杂石墨烯纳米片复合物,作为锂离子电池负极材料研究其储锂性能,电化学测试结果显示,氮掺杂TiO2纳米管/氮掺杂石墨烯复合物表现出了优异的放电性能和倍率性能,在0.1A/g的电流密度下循环40次后放电比容量仍达232mAh/g,在5A/g的高电流密度下放电比容量达91 mAh/g。以SBA-15为模板,蔗糖为碳源,尿素为氮源,采用简单的水热合成及热处理方法制备了氮掺杂有序介孔碳（NCMK）,作为钠离子电池的负极材料研究其储钠性能,电化学性能测试显示NCMK具有高的放电比容量（0.1A/g的电流密度下首次放电比容量为374mAh/g）、良好的循环性能（0.1A/g的电流密度下循环45次后容量为327mAh/g,每次循环的容量损失仅为1.06mAh/g）及优异的倍率性能（2A/g的电流密度下比容量为98mAh/g）。以葡萄糖为碳源,磷酸氢二胺为氮源和磷源,通过简单的水热反应及后续的热处理过程合成氮磷共掺杂碳微球（NPCM）,作为钠离子电池的负极材料研究其储钠性能,电化学性能测试结果表明NPCM具有高的放电比容量（0.1A/g的电流密度下首次放电比容量为305mAh/g）、优异的倍率性能（5A/g的高电流密度下比容量仍然高达136mAh/g）和良好的循环稳定性（0.5A/g的电流密度下循环200次容量保持率高达98%）。
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