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本论文主要围绕廉价的过渡金属(Mn或Ni)制备了几种纳米结构的金属氧化物,并对材料的形貌结构、电池性能进行了研究,具体内容及结果概括如下: 1.过渡金属Mn具有价态多、资源广、成本低等优点。其氧化物MnO具有高的理论比容量,且对环境友好。本文通过水热法和退火处理两个步骤制备了核壳结构的MnO@C纳米材料,其核是具有多孔结构的、粗糙的MnO,直径约为100-600 nm,壳层则是石墨层状结构的C层,其厚度约为20-100 nm。在以MnO@C作为锂离子电池负极材料的电化学测试中,它表现出非常优秀的倍率性能和循环性能。表明 MnO@C材料是一种优秀的锂离子电池负极材料,具有很好的应用前景。 2.NiO具有高的理论容量密度(718mAh g?1)、原料来源丰富、制备方法简单、环境友好等,在锂离子电池领域受到广泛地关注。尽管NiO作为锂离子电池负极材料有很多的优点和长处,但其在作为电极材料时导电性差的缺点还是限制了它在电池领域的应用。本文选用单质Ni掺杂的的方法来改善NiO的导电性。首先通过水浴法制得了镍基前驱物,再在Ar气氛下热分解镍基前驱物得到具有分级多孔的NiO/Ni花状复合材料。这种复合材料是由许多NiO纳米薄片组成的,其中NiO含量是~52.7%。在以NiO/Ni复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学测试中,NiO/Ni复合电极具有好的倍率性能和循环性能。表明NiO/Ni复合材料是一种理想的锂离子电池负极材料,具有很好的发展潜力。 3.层状过渡金属氧化物NaxMnO2材料是近几年来发展起来的一类新型能源材料。本文主要通过两步来获得Na0.7MnO2纳米薄片结构材料,首先通过水热法获取中间产物MnO2的纳米线,再把MnO2纳米线与Na2CO3的混合物在空气中热处理,从而得到Na0.7MnO2纳米薄片结构材料。在以Na0.7MnO2纳米材料作为钠离子电池正极材料的电化学测试中,Na0.7MnO2电极材料具有极好的倍率性能和循环性能。表明纳米薄片结构的Na0.7MnO2材料是一种高性能的钠离子电池正极材料,具有很好的发展潜力和应用前景。