【摘 要】
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近年来，随着新能源汽车市场的快速发展和人们对更长续航能力锂离子电池的需求，开发新一代高功率密度和高能量密度的锂离子电池材料成为当前研究领域的一个热点。金属有机框架材
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近年来，随着新能源汽车市场的快速发展和人们对更长续航能力锂离子电池的需求，开发新一代高功率密度和高能量密度的锂离子电池材料成为当前研究领域的一个热点。金属有机框架材料(MOFs)是一类由金属离子与有机配体通过可逆的配位键形成的具有高度有序网络结构的2D或3D材料，因其独特的框架结构在储能领域有着潜在的应用前景。 本文围绕金属有机框架材料M3(HCOO)6及其复合材料在锂离子电池中的应用开展研究，主要内容如下: 1、采用液相扩散法合成了M3(HCOO)6(M=Co，Ni，Mn)材料，研究了它们作为锂离子电池的负极活性物质的电化学性能。尽管整体框架结构类似，但三种材料表现出不一样的电化学性能。Co3(HCOO)6材料的循环性能较好，在0.5 A/g电流密度下循环500圈几乎不衰减，可保持420 mAh/g的比容量。 2、将MOFs和石墨烯复合制备的材料Co3(HCOO)6/GNs用于锂离子电池的负极，提高了首圈库伦效率，获得了较好的循环和倍率性能。在0.5 A/g电流密度下循环300圈可维持880 mAh/g的比容量，容量保持率在88％以上，在5.0A/g的大电流密度下依旧可得到526 mAh/g以上的比容量。 3、ARC测试表明Co3(HCOO)6/GNs复合材料具有很好的安全性能，在储锂态和脱锂态的条件下，其最大自放热升温速率均低于1.0℃/min。 4、从石墨烯的酸处理过程、复合材料的合成方法以及石墨烯含量的改变等方面研究它们对Co3(HCOO)6/GNs复合材料电化学性能的影响。 5、XPS测试表明Co3(HCOO)6/GNs复合材料中Co的价态在充放电过程中保持不变，且FT-IR结果显示复合材料在充放电前后有机配体的化学环境也不发生变化，材料的储锂机制有待进一步探究。
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