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铁基二元金属氧化物作为负极材料拥有比容量高、成本低以及无毒无害等优点,其在充放电过程中可结合两种金属的优势,使其容量进一步扩大,稳定性也得到改良。本文主要研究了以普鲁士蓝(PB)这类金属有机框架化合物(MOF)作为自牺牲模板和铁源来制备具有均匀尺寸,外壳多孔的MgFe2O4中空亚微米立方体,并以此来改善其导电性差以及体积膨胀的问题。我们详细研究了制备出的MgFe2O4亚微米晶体的形貌和微观结构与其储锂/钠性能之间的关系,并探索了MgFe2O4粒子在锂离子电池中的储能机理。具体工作内容如下:1、以普鲁士蓝为模板,在空气中煅烧后制备出尺寸约为570 nm,壁厚约为100 nm,由平均尺寸为24 nm的晶粒组成的MgFe2O4亚微米级空心立方体。本实验对比了MOF法和溶胶凝胶法合成的MgFe2O4作为锂电池负极的性能来说明这种空心结构的优势。结果表明,MOF法合成的MgFe2O4具有更高的电化学性能和导电性,在50 mA g-1下,100次循环后容量可达646 mAh g-1。在1.0A g-1下,容量先下降后上升,550次循环后达到781 mAh g-1,此时,有些MgFe2O4颗粒还能够保持立方结构,显示其良好的循环稳定性。另外,MgO能稳定存在于放电产物和充电产物中,可作为缓冲剂发挥出缓解粉化效应,提高材料的循环和倍率性能的作用。2、将MOF法合成的MgFe2O4空心立方块以A(7:2:1)和B(8:1:1)两种涂膜比例组装钠电,样品A的倍率容量和导电性均优于样品B,说明电极材料中适量增加Super P的比例,能够增大钠离子的扩散速率,改善倍率容量。样品A在50 mA g-1下,首次放/充电比容量为406/207 mAh g-1,500次循环后仍可保持131 m Ah g-1。且MgFe2O4空心亚微米立方体在经过电池组装步骤以及100次充放电过程之后,还能保持亚微米立方体结构,表明其具有良好的结构稳定性。