过渡金属磷化物储能机理是合金转化机制,因理论容量高和工作电位低的优点已成为当前锂/钠离子电池研究的热点。其中磷化钴(CoP)由于高的理论容量(894 mAh g-1)和Co-P键的热稳定性得到研究者的高度关注。但电导率较差的固有缺陷以及循环过程中的体积膨胀问题,导致其循环稳定性差,限制了它的应用。针对这些问题,本文从杂原子掺杂,与碳材料复合,改变材料空间结构等角度出发,制备了两种不同的磷化钴复合材料,并进行了电化学性能的测定。(1)通过化学沉淀法制备Co(OH)2/rGO前驱体,经过低温磷化/硫化法制备硫掺杂磷化钴和石墨烯(S-CoP/rGO)复合材料,得到的CoP为直径约400 nm的颗粒,均匀分散在石墨烯片层上。对比不同钴源浓度的复合材料性能,作为钠电负极时,当Co(NO3)2·6H2O浓度为1.8125 mg mL-1时(样品S-CoP/rGO-3),复合材料表现出优良的电化学性能,在500mA g-1的电流密度下循环60次放电比容量达到340 mAh g-1;作为锂电负极时,当 Co(NO3)2·6H2O 浓度为3.625 mg mL-1时(样品 S-CoP/rGO-2),复合材料表现出优异的长循环稳定性,在500mA g-1的电流密度下循环1000次容量稳定在542 mAh g-1。硫元素掺杂提供了更多活性位点,石墨烯的引入有效分散CoP纳米粒子,作为缓冲基底,减缓材料体积膨胀,提高导电性;片层间的磷化钴粒子也可防止石墨烯的堆积。(2)通过水热法合成Co(CO3)0.5OH·0.11H2O前驱体,经过多巴胺包覆热处理和低温磷化/硫化法得到硫掺杂磷化钴/氮掺杂碳纳米管(S-CoP@NPC)复合材料,CoP纳米颗粒被氮掺杂碳层均匀包覆形成封闭结构。作为钠电负极材料在200mA g-1的电流密度下循环370圈容量维持在230 mAh g-1,容量保持率高达91%;作为锂电负极,在200 mA g-1的电流密度下,S-CoP@NPC复合材料经过134次循环后比容量仍有696 mAh g-1。材料具有优异储锂/钠性能的原因是:硫元素的掺杂引入了更多的反应活性位点;材料的介孔结构有利于锂/钠离子脱嵌;氮掺杂碳层包覆结构限制了 CoP纳米粒子的团聚,有利于缓解体积膨胀,提高材料导电性和离子扩散速率。