随着社会的迅速发展,电子信息产业也随之发展起来,各种便携式的电子产品越来越受关注。高比容量、高循环性能的锂离子电池材料的研究迅速发展起来。锂离子电池相比其他电池,具有较高的比能量、工作电压高、循环性能好等优点,因此,作为便携式数码产品电池的二次锂电池的研究备受研究者的关注。锂离子电池主要有正极、负极和电解液等组成。锂离子电池负极材料也是决定锂离子电池综合性能优劣的因素之一。锂离子电池负极材料中,碳材料是人们开始研究并应用于锂离子电池生产的负极材料。但是碳负极材料有以下问题：实际比容量低、首次库伦效率较低、倍率放电性能差等,已经远远不能满足实际需求。因此,探索高比容量、循环性能好、安全性能好的新型锂电负极材料,成为研究的热点。为了研究高性能的锂电负极材料,本论文采用石墨烯作为基底材料,将高比容量的三氧化钼、锡钻合金与其复合,制备高性能的锂电负极材料并对其性能进行测试分析。实验采用XRD、 TEM、 SEM、 BET等对样品的结构进行表征,用恒电流充放电、交流阻抗和循环伏安对样品的电化学性能进行测试,实验结论如下：1、采用改进的Hummers方法,将天然石墨氧化得到氧化石墨,再经过高温膨胀可得到膨胀石墨,然后用水合肼还原,即得到石墨烯。本论文通过改变膨胀温度、水合肼还原时间,得到较高电化学性能的石墨烯。高温膨胀能将氧化石墨插层物随气流冲出,可将石墨层间距扩大,再用水合肼将其表面的含氧官能团还原,得到单片层石墨烯。石墨烯制备过程中反应时间对其性能影响不大,1000℃膨胀,水合肼还原60h得到的石墨烯电化学性能最好,首次可逆容量为1022.7mAhg-1,30次循环还能保持到657.3mAh g-1,远高于石墨电极。2、用水热反应制备了MoO3-石墨烯复合材料。实验通过对水热温度和水热时间、配比的控制来制备复合材料。采用SEM观察了材料的形貌,可以看出不同温度下三氧化钼的形状不同,不同配比下制备的复合材料分散程度不同,5：2时分散度最佳。从充放电性能看出,配比和反应温度对电化学性能影响较大,反应时间对材料的性能影响不大。当反应温度为150℃,时间为30h,配比为5：2时,材料的电化学性能最佳,首次可逆容量为977.9mAh g-1,首次库伦效率为70%,80次循环还能保持到856.4mA h g-1,前80次循环容量的保持率能达到88.2%。3、采用溶胶-凝胶法,再经过高温10%氢气还原,制备锡-钻-碳-石墨烯复合材料。实验中四氯化锡与乙酸钴配比不变均为2.5：1,酚醛树脂为0.25g,只改变石墨烯的含量,制备复合材料。对样品进行电化学性能测试,得到石墨烯最佳含量为9.5%时样品的电化学性能最佳。通过XRD分析表明样品中有单质锡、CoSn2合金、CoSn合金三种晶相存在,通过TEM图可以看到,石墨烯上均匀分散着金属合金颗粒。从恒电流充放电,可以看出首次可逆容量能达到837.2mAh g-1,80次循环之后还能达到796.6mA h g-1,容量保持率能达到95.2%。