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本论文以理论储锂容量相对较高的金属氧化物NiO(718mAh/g)和ZnO (978mAh/g)为研究对象,主要针对金属氧化物低的电导率和差的循环稳定性来开展研究工作。以石墨烯为导电基体,改善金属氧化物作为锂离子电池负极材料的电化学性能,通过XRD、TGA、 Raman、SEM、EDS、TEM和SAED等测试手段分析了材料的组成、结构和形貌,采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗技术对材料的电化学性能进行了研究。具体工作及结果如下：采用水热-热分解法,制备了NiO-G复合材料。初步探讨了水热温度、时间和还原剂的使用对材料性能的影响。将在最优条件下合成得到的NiO-G作为锂离子电池负极材料,100mA/g电流密度下循环50次容量仍然有713.6mAh/g,为理论容量的98.6%：在1000mA/g电流密度下的放电容量为303.5mAh/g,是100mA/g电流密度下可逆容量的49%。交流阻抗测试证实,与纯的石墨烯和NiO相比,NiO-石墨烯复合材料的电荷转移阻抗更小,锂离子的脱嵌和电子的迁移变得更加容易。针对NiO-石墨烯复合材料中,石墨烯仍然存在的重新堆叠现象,在石墨烯片层之间引入一维碳纳米管,形成结构独特的三维NiO-石墨烯-碳纳米管(NiO-G-CNTs)复合材料。粒径大小为20-80nm的NiO颗粒,均匀地分布于石墨烯与CNTs组成的网络结构中。在100mA/g电流密度下,NiO-G-CNTs电极首次放电比容量达1515.1mAh/g,循环50次容量容量仍然有858.1mAh/g;在1000mA/g大电流密度下的放电容量为675.4mAh/g,当电池又重新以100mA/g进行充放电时,发现样品的容量基本恢复到前10次以100mA/g进行充放电时的容量。采用溶胶-凝胶法制备了铝掺杂氧化锌(AZO)／还原石墨烯(rGO)复合材料。铝掺入了氧化锌的晶格,颗粒状的氧化锌颗粒(60～150nm)均匀分布在还原石墨烯纳米片上。在100mA/g的电流下,AZO/rGO复合材料的首次放电比容量为836.6mAh/g,经过30次循环比容量仍可保持在462.8mAh/g o