锂离子电池作为高效率可充电电池,是便携式电子设备的主要移动电源。如今,随着锂离子电池在电动汽车和智能电网中的广泛应用,具有高能量和功率密度的现代锂离子电池要求高安全性和可持续性。但是,由于传统的锂离子电池的容量有限以及广泛采用的商用石墨材料倍率性能较差,它们几乎无法满足现如今人们的要求。为了打破石墨负极本身的这些限制,必须开发新的负极材料。有机电极材料因其具有可再生、对环境友好、低能耗、柔韧性好且结构可控等优势而越来越受到关注。具备发展大规模锂离子电池的潜力。本文中以有机储能材料作为研究对象。一方面,研究了有机化合物作锂离子电池负极活性材料的电化学性能,并通过现代光谱学技术和电化学测试技术探究了其储锂机制,研究了高功率、高比容、长寿命锂离子电池负极。另一方面,在有机材料作负极研究的基础上进行了有机材料与无机石墨复合负极的研究。主要进行了如下几项研究:(1)有机化合物作为锂离子电池负极的电化学性能及储锂机制研究内容主要是将有机小分子均苯四甲酸酐(PMDA)作为锂离子电池负极活性材料的电化学性能及储锂机制。均苯四甲酸酐负极在30 mAg-1时可逆地提供1472.2 mAhg-1的容量。即使在30Ag-1的极高电流下,电极仍保持562.7mAhg-1。在150mAg-1充电和600 mAg-1放电的电化学循环中,几乎没有观察到容量损失。均苯四酸酐负极的良好电化学性能是由于其优异的锂电导率能力以及其在电极上形成的稳定的固体电解质界面膜促成的。(2)有机与无机石墨复合材料作为锂离子电池负极的电化学性能及储锂机制我们制备的衣康酸/石墨复合电极用作锂离子电池负极。与传统的石墨负极相比,复合负极的电化学性能大大提高。在相对于Li/Li+的0.01-3.0 V电压范围内,在25 mA g-1下可获得571 mAhg-1的高比容量,并在10Ag-1下保持96.8%的容量。在电流密度100mA g-1充电/200mA g-1放电下经过200个循环后,可逆容量仍高达693 mAh g-1。在相对于Li/Li+的0.01-1.5 V电压下,它仍可提供460mAhg-1的比容量,高于石墨的理论容量(372 mAh g-1)。衣康酸和石墨的可逆锂化/脱锂过程贡献了高容量。优异的倍率性能及其衣康酸本身的缓冲性与优异的锂存储能力有关。在有机无机复合的研究基础上,进一步进行了马来酸-石墨-高纯石墨稀的多重复合,取得了很多不错的成效,各项电化学性能有所提升,也为我们今后的研究指出另一个方向。