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锂离子电池由于具有电压高、比能量大、自放电小、循环寿命长、可快速充放电、重量轻、容量大、无记忆效应等优点得到了广泛的应用,但是其负极材料依然面临循环寿命差、倍率性能低、能量密度小且价格昂贵等问题。为了克服这些阻碍,开发出具有高比容量、循环寿命长等特点的新型负极材料显得迫在眉睫。钠离子电池由于其拥有与锂离子电池相似的储能机理且在地壳中含量丰富,而备受瞩目;但是由于其较大的原子尺寸,使得钠离子电池在充放电过程中极易发生结构的坍塌而使能量密度偏低及循环寿命短等问题。为了解决这些问题,本论文设计了一系列的实验来制备和提高锂离子/钠离子电池的性能。具体的内容分为以下三个部分:1.通过热处理甲硼烷叔丁胺和交换钴离子的阳离子树脂成功制备了一种结构新颖的硼氮双共掺杂三维多孔石墨烯(BN-3DG)材料。该材料比表面积高达1347m2/g,同时富含大孔、介孔和微孔三级孔结构;XPS分析表明硼、氮成功掺杂,从而赋予材料丰富的锂离子活性位点和优良的导电性。该材料作为锂离子电池负极时,BN-G950在0.01 A g-1和4 A g-1充放电,经200圈循环后放电比容量分别高达1040mAhg-1和307mAhg-1。如此优异的电化学性能归因于硼氮掺杂后,由于缺陷效应产生了丰富的锂离子存储活性位,同时三维石墨烯具有独特的孔隙结构赋予的高稳定性和高效的电子传输性能。2.通过热处理交换后的钴离子阳离子树脂成功制备了一种结构新颖的氮掺杂石墨烯包覆C03O4(Co3O4@NGs)材料,应用于锂离子电池负极。氮掺杂石墨烯赋予材料丰富的锂离子活性位点和优良的导电性,用其包覆Co3O4可以使Co304@NGs具有高稳定性和高效的电子传输性能,显著提高电池的循环性能和倍率性能。3.论文中还设计了助表面活性剂调控的微乳液反应体系,成功地在金属铜基底上合成了近乎直立铜基底生长的有序CuO纳米带状微纳结构阵列。通过引入助表面活性剂乙醇,对经典的AOT/异辛烷/H2O微乳液体系进行调控改进,不仅增加了微乳液反胶束的膜强度,而且可以选择性地吸附到特定的晶面,从而得到了长径比显著增加的Cu(OH)2有序阵列结构。前驱物Cu(OH)2阵列经过后续的热处理可得CuO纳米带状微纳多级结构阵列,将其直接做为锂离子电池负极表现出优越的电化学性能,明显提高了电池的循环性能和倍率性能。在1Ag-1和2 Ag-1的高倍率电流密度下仍具有330 mAh g-1和270 mAh g-1的较高比容量。